Što je autofagija, zašto je korisna i kako je potaknuti?

Smatra se da autofagija ima značajnu ulogu u održavanju zdravlja tijela, a čini se da bi mogla biti ključna za usporavanje starenja, sprječavanje nastanka tumora, upala i neurodegenerativnih bolesti te da igra važnu ulogu u borbi protiv bakterija i virusa.

Što je autofagija?

U pitanju je prirodni mehanizam samoodržanja kojim naše tijelo uklanja oštećene dijelove stanica te omogućuje “reciklažu” i prenamjenu funkcionalnih dijelova u nove, upotrebljive dijelove.

Kao osnovni gradivni dio svakog tkiva i organa u našem tijelu, svaka stanica sastavljena je od više dijelova koji održavaju njezino funkcioniranje. S vremenom ti dijelovi se mogu oštetiti, postati “neispravni” ili jednostavno prestati vršiti svoju funkciju. Uz pomoć autofagije, prirodnog mehanizma samoodržanja odnosno “staničnog recikliranja”, tijelo čisti oštećene stanice, kako bi se regenerirale nove, zdravije stanice.

Autofagija ili u doslovnom prijevodu samoproždiranje služi i kao kontrola kvalitete naših stanica. Previše neželjenih komponenti u stanici zauzima prostor i time može usporiti ili poremetiti rad stanice, a autofagija čisti taj “nered” i tako optimizira rad stanice.

Zašto nam je autofagija važna?

Iako samoproždiranje ne zvuči kao poželjan mehanizam, u pitanju je zapravo izuzetno važan proces, ključan za naše cjelokupno zdravlje i optimalno funkcioniranje stanica: ono je neophodno za neophodna za preživljavanje i funkcioniranje stanice.

Neke od funkcija autofagije su:

• Recikliranje oštećenih dijelova stanica u potpuno funkcionalne dijelove stanica.
• Rješavanje nefunkcionalnih dijelova stanica koji zauzimaju prostor i usporavaju rad.
• Uništavanje patogena u stanici koji je mogu oštetiti, poput virusa i bakterija.
• Uklanjanje toksičnih proteina iz stanica koji se pripisuju neurodegenerativnim bolestima, kao što su Parkinsonova i Alzheimerova bolest.

Autofagija također igra važnu ulogu kada je riječ o starenju i dugovječnosti. Kako osoba stari, razina autofagije se smanjuje, što može dovesti do nakupljanja “staničnog smeća” i, zauzvrat, stanica koje ne funkcioniraju najbolje. Oksidativni stres, oštećenje DNK, izloženost UV zračenju i genetika također mogu poremetiti autofagiju, pridonoseći razvoju određenih kroničnih bolesti.

Studije su pokazale da je disfunkcija autofagije povezana s bolestima kao što su:

• Amiotrofična lateralna skleroza (ALS)
• Alzheimerova bolest
• Autoimune bolesti
• Rak
• Kronična bolest bubrega
• Crohnova bolest
• Dijabetes
• Kardiovaskularne bolesti
• Huntingtonova bolest
• Bolesti jetre
• Parkinsonova bolest

Unatoč tome, odnos između autofagije i ovih bolesti nije u potpunosti jasan. Dok se znanstvenici nadaju pronaći načine za poticanje određenih aspekata autofagije za liječenje neurodegenerativnih bolesti i raka, istraživanja su još uvijek u povojima.

Trenutačno nema konkretnih dokaza da je moguće promijeniti ili spriječiti bolest izazivanjem autofagije.

Autofagija i rak

Kod raka je uloga autofagije osobito dvoznačna. U zdravim stanicama djeluje zaštitno: uklanja oštećene dijelove stanice prije nego što oštećenje dovede do zloćudne promjene. Time smanjuje rizik od nastanka tumora. Kada je tumor već formiran, stanice raka mogu iskoristiti isti mehanizam u svoju korist. Autofagija im tada pomaže preživjeti manjak kisika i hranjivih tvari unutar tumora, a može ih učiniti i otpornijima na kemoterapiju. Postoji i suprotna krajnost: pretjerano potaknuta autofagija prelazi u takozvanu autofagnu staničnu smrt. U tom procesu stanica razgradi toliko vlastitih dijelova da više ne može preživjeti.

Post pritom ima drugačiju, posredniju ulogu u kontekstu raka. Kratkotrajni post prije i tijekom kemoterapije tjera zdrave stanice u zaštitno, mirujuće stanje. Stanice raka to zbog svojih onkogenih mutacija ne mogu, pa ostaju osjetljivije na samu terapiju. Ovaj se učinak naziva diferencijalna otpornost na stres. Istražuje se prvenstveno uz kratke cikluse posta oko same terapije, ne kao samostalno liječenje.

Kako funkcionira autofagija?

Autofagiju omogućuju geni povezani s autofagijom koje nazivamo Atg (eng. Autophagy-related genes), a koji uzrokuju stvaranje struktura koje se nazivaju autofagosomi. Autofagosomi prenose neželjene dijelove (“smeće”) u dio stanice koji se naziva lizosom. Posao lizosoma je probaviti ili razgraditi druge stanične dijelove.

Lizosomi jedu dijelove otpadnih stanica, a zatim oslobađaju komadiće koji se mogu ponovno koristiti, a koje stanice koriste kao sirovinu za izradu novih dijelova.

Do autofagije dolazi kada stanice lišimo hranjivih tvari ili kisika ili ako se na neki način oštete. U tom procesu recikliranja maksimalno se iskorištavaju postojeći energetski resursi stanice, a on se ubrzava kada tijelo prestane dobivati energiju izvana zbog čega je tijelo prisiljeno posezati za vlastitim zalihama. U procesu autofagije, stanica u biti jede samu sebe da bi preživjela – i u tom procesu optimizira vlastiti rad.

Zdravstvene dobrobiti autofagije

Uz to što pomaže u “pospremanju” i reciklaži stanica, autofagija ima niz važnih učinaka unutar, ali i izvan stanice.

Unutar stanica autofagija djeluje na:

• Smanjenje oksidativnog stresa.
• Održavanje DNK i gena stabilnima.
• Sprečavanje preranog propadanja i starenja stanica.
• Optimizacija procesa pretvorbe hranjivih tvari u energiju.
• Poboljšanje procesa uklanjanja otpada.
• Uklanjanje patogena i drugih stranih materijala unutar stanica.
• Pomaže u sprječavanju nastanka tumora uklanjanjem otrovnih tvari.

Izvan stanice, autofagija može pomoći pri:

• Smanjenju upale u organizmu.
• Unaprjeđenju prijenosa živčanih signala u mozgu.
• Održavanju normalnog rada imunološkog sustava.

Kako mogu potaknuti autofagiju?

Proces autofagije se obično okida u trenutku kada stanica nema dovoljno hrane i prijeđe u način preživljavanja, a to možemo potaknuti na nekoliko načina:

• Post: Uskraćivanje nutrijenata tijelu stanice tjera da stanične komponente počnu prenamjenjivati u ATP, odnosno gorivo za rad.
• Tjelovježba: Vježbanje brzo sagorijeva glukozu, glavni izvor energije za naše tijelo, i tako pokreće autofagiju kao mjeru održavanja funkcije stanice. Smatra se da se autofagija javlja kao odgovor na stres i kontrakcije mišića dok vježbamo.
• Ograničavanje kalorija: Autofagijom se “nadoknađuje gubitak hranjivih tvari” zbog premalog unosa kalorija.
• Keto dijeta: Bez ugljikohidrata koji ubacuju glukozu u krvotok, tijelo se prebacuje u stanje autofagije i pribjegava korištenju ketona za gorivo (koji se proizvode dok tijelo razgrađuje masti).
• Intervalni post 16/8: Unos hrane ograničava se na prozor od osam sati dnevno, uz 16 sati bez kalorija. Taj raspored je jedan od najpristupačnijih načina da se svakodnevno dosegne razdoblje umjerene autofagije, bez potrebe za višednevnim gladovanjem.
• Intervalni post 5:2: Uobičajena prehrana pet dana u tjednu prati se uz znatno smanjen unos kalorija tijekom preostala dva dana. Unos se tada obično kreće oko 500 do 600 kcal. Protokol djeluje slično kao ograničavanje kalorija, ali ga je lakše uklopiti u svakodnevni raspored.
• Kvalitetan san: Sedam do devet sati sna, uz redovit ritam odlaska na spavanje i buđenja, podržava cirkadijani ritam. Riječ je o unutarnjem “satu” koji regulira niz metaboličkih procesa u tijelu. Takav ritam povezan je s urednijom staničnom obnovom. Istraživanja na životinjama, obrnuto, pokazuju da kronični manjak sna remeti autofagiju u jetri.
• Upravljanje kroničnim stresom: Istraživanja na životinjskim modelima pokazuju da dugotrajni stres mijenja autofagiju u pojedinim dijelovima mozga. Odnos, međutim, nije jednostavan niti je kod ljudi u potpunosti razjašnjen. Zato upravljanje kroničnim stresom vrijedi promatrati kao podržavajuću, a ne dokazanu mjeru poticanja autofagije.
• Adekvatna hidracija: Dovoljan unos tekućine podržava opće stanične procese čišćenja. Izravna veza s autofagijom kod ljudi, međutim, još nije posebno istražena.
• Izlaganje hladnoći: Hladni tuševi ili krioterapija, u kratkim i kontroliranim intervalima, mogu potaknuti autofagiju. Riječ je o dijelu stanične reakcije na stres izazvan niskom temperaturom.

Kada i nakon koliko sati počinje autofagija?

Prvi znakovi umjerene autofagije javljaju se već 12 do 16 sati bez hrane. To je razdoblje koje se lako postiže dužim noćnim postom ili rasporedom prehrane 16/8. Vrhunac procesa, prema dosad dostupnim istraživanjima, javlja se između 24 i 48 sati gladovanja.

Važno je naglasiti da su ove satnice prvenstveno utvrđene u studijama na životinjama. Kod ljudi točan trenutak i intenzitet autofagije ovise o individualnom metabolizmu, prethodnoj prehrani i razini tjelesne aktivnosti. Naveden raspon zato treba shvatiti kao orijentacijski, ne kao precizno pravilo koje vrijedi jednako za svakoga.

Važno je napomenuti da iznenadne, značajne promjene u prehrani ili rutini vježbanja mogu prouzrokovati više štete nego koristi – pogotovo kada su u pitanju trudnice, dojilje ili osobe koje žive s nekim kroničnim stanjem poput dijabetesa, kardiovaskularnih bolesti ili visokog krvnog tlaka.

Namirnice i bioaktivni spojevi koji potiču autofagiju

Osim posta i tjelovježbe, pojedine namirnice i bioaktivni spojevi djeluju na iste stanične puteve koji pokreću autofagiju. Najčešće djeluju preko AMPK-a, enzima koji stanicu “obavještava” o niskoj razini energije. AMPK zatim uključuje procese stanične obnove. Dokazi za većinu ovih namirnica dolaze iz laboratorijskih i životinjskih istraživanja, a klinički podaci kod ljudi tek se prikupljaju. Zato ih treba shvatiti kao potporu uz dokazane metode poput posta i tjelovježbe, ne kao njihovu zamjenu.

• Zeleni čaj (EGCG): Epigalokatehin-galat je glavni polifenol zelenog čaja. U laboratorijskim istraživanjima aktivira AMPK i time potiče autofagiju, na način sličan onome koji izaziva post.
• Kurkuma (kurkumin): Aktivni sastojak kurkume djeluje na iste stanične puteve te u pretkliničkim istraživanjima pokazuje slična svojstva.
• Bobičasto voće i resveratrol (crno grožđe): Bobičasto voće sadrži polifenole koji potiču autofagiju. Resveratrol iz kožice crnog grožđa djeluje na sličan način.
• Kava i kofein: Kofein je jedan od rijetkih spojeva za koji postoje i podaci iz istraživanja na ljudima. Mjerenja pokazuju porast biljega autofagije u krvi već sat vremena nakon konzumacije kave.
• Đumbir: Bioaktivni spojevi iz đumbira, poput 6-gingerola, u laboratorijskim istraživanjima na stanicama potiču autofagiju.
• Cejlonski cimet: Istraživanja na životinjskim modelima pokazuju da cimet aktivira stanične puteve autofagije i produljuje životni vijek. Studije obično ne razlikuju cejlonski cimet (Cinnamomum verum) od češće dostupnog kasija cimeta. Cejlonski se ipak preporučuje jer sadrži znatno manje kumarina – tvari koja u većim količinama opterećuje jetru.
• Tamna čokolada: Flavanoli iz kakaa pripadaju istoj široj skupini biljnih polifenola. Za tu skupinu laboratorijska istraživanja pokazuju da potiče autofagiju. Izravnih istraživanja specifično na kakaovim flavanolima ima, međutim, za sada malo.
• Omega-3 masne kiseline: Dokozaheksaenska kiselina (DHA) jedna je od glavnih omega-3 masnih kiselina iz ribe i ribljeg ulja. U istraživanjima na stanicama raka potiče autofagiju putem iste AMPK signalizacije.

Znakovi da je tijelo u fazi autofagije

Iako je nije moguće “osjetiti”, autofagija može ona može prouzrokovati neke vidljive simptome koji mogu biti povezani s metaboličkim promjenama ili promjenama u razinama specifičnih hormona poput inzulina ili glukagona.

Neke od nuspojava autofagije mogu biti:

• Povišena razina ketona u organizmu: Ketoni su molekule koje se proizvode iz masnih kiselina u trenutku kada naše tijelo za gorivo umjesto glukoze počne koristiti masti, a istraživanja pokazuju da bi povišene razine ketona mogle potaknuti autofagiju. Da biste saznali jeste li “u ketozi” poslužite se trakama za mjerenje glukoze i ketoze u urinu ili krvi.
• Smanjeni apetit: Izostanak gladi je ključan znak autofagije, najvjerojatnije uzrokovan promjenom u razinama glukagona i inzulina. Neka istraživanja također sugeriraju da ketoza može smanjiti razinu grelina, poznatog kao hormona gladi, što bi na sličan način moglo smanjiti osjećaj gladi.
• Umor: Većina metoda za poticanje autofagije, kao što su gladovanje, ketogena dijeta ili vježbanje, povezana je s niskim razinama energije i umorom.
• Loš zadah: Vrlo česta posljedica ketogene dijete, loš zadah može biti simptom da je u tijelu pokrenut proces autofagije (povećana razina ketona rezultira autofagijom). Neugodan miris, često voćnog ili metalnog mirisa, nastaje zbog vrste ketona koji se naziva aceton.
• Mršavljenje: Iako nema dokaza da autofagija kao takva uzrokuje gubitak težine, metode koje se koriste da bi se potaknula autofagija – vježbanje i restrikcija unosa kalorija – posljedično dovode do gubitka suvišnih kilograma. I neke druge metaboličke promjene koje se događaju tijekom posta i ketoze također mogu potaknuti sagorijevanje masti i podržati zdrav sastav tijela.
• Poboljšana kognitivna funkcija: Studije pokazuju da autofagija igra središnju ulogu u funkcioniranju mozga i održavanju zdravlja živčanih stanica. Osim što doprinose autofagiji, ketoni su odličan izvor energije za mozak, i čini se da pospješuju njegov rad. Štoviše, neka istraživanja sugeriraju da ketogena dijeta može pomoći u liječenju neurodegenerativnih poremećaja poput Alzheimerove bolesti. Međutim, potrebno je više istraživanja o povezanosti autofagije i zdravlja mozga.

Prije nego pokušaš potaknuti autofagiju

Dok je autofagija povezana s nizom potencijalnih zdravstvenih dobrobiti, važno je napomenuti da metode koje se koriste za njezino poticanje – uključujući post, restrikciju kalorija ili ketogenu dijetu – možda nisu prikladne za svakoga.

Konkretno, prakticiranje povremenog posta ili slijeđenje ketogene dijete obično se ne preporučuje adolescentima, starijim odraslim osobama, trudnicama ili osobama s poviješću poremećaja prehrane.

Nadalje, osobe s dijabetesom ili drugim zdravstvenim problemima trebaju razgovarati sa svojim liječnikom prije bilo kakvih promjena u prehrani.