Czy post sprawia, że ​​nasze komórki są bardziej odporne na stres?

Okresowy post (zwany również postem co drugi dzień) stał się popularna dieta. W większości wersji przerywanego postu ludzie poszczą lub jedzą bardzo mało kilka dni w tygodniu, a następnie jedzą normalne ilości w pozostałe dni.

Post jest czymś, co ludzie praktykowali na przestrzeni dziejów, często z powodu okoliczności, a nie z wyboru. Nasi przodkowie łowcy-zbieracze byli prawdopodobnie ekspertami w pościgu, oddając się ucztom w okresach obfitości, a następnie zmagali się z długimi okresami niedostatku pomiędzy nimi. Mając to na uwadze, sensowne jest, aby komórki naszego ciała mogły dobrze funkcjonować w trudnych warunkach uczty i głodu.

Jako grupa studentów medycyny i badań chcieliśmy wiedzieć, czy post powoduje, że nasze komórki stają się bardziej odporne na uszkodzenia w przypadku braku utraty wagi. I czy te korzyści zależą od tymczasowego stresu, jaki post powoduje w naszych komórkach?

Okresowy post może przynieść korzyści przeciwstarzeniowe

Naukowcy od lat przyglądają się możliwym korzyściom zdrowotnym ograniczenia kalorii.

Wybitna teoria wskazuje te korzyści zdrowotne są związane ze spadkiem poziomu cukru we krwi, który wynika z postu, który zmusza nasze komórki do cięższej pracy, aby wykorzystać inne formy energii.


wewnętrzna grafika subskrypcji


Wykazano, że małpy rezus, które jedzą tylko 70% swojego normalnego spożycia kalorii, żyj znacznie dłużej i są znacznie zdrowsze w starszym wieku. Te korzyści przeciwstarzeniowe również zostały widziany u zwierząt które stosuje dietę z okresowym postem, na przemian z dniami normalnego jedzenia i dniami, w których kalorie są ograniczone. Niedawno naukowcy odkryli podobne efekty w: ludzie.

Nie jest jednak jasne, dlaczego okresowy post wydaje się przynosić korzyści w walce ze starzeniem się. To pytanie komplikuje fakt, że we wszystkich badaniach przeprowadzonych na ludziach post prowadził do utraty wagi. Korzyści zdrowotne wynikające z utraty wagi mogą przyćmić inne korzyści płynące z samego postu.

Wolne rodniki uszkadzają komórki, ale post może pomóc

Jednym ze sposobów, w jaki nasze komórki mogą ulec uszkodzeniu, jest ich napotkanie stres oksydacyjny. A zapobieganie lub naprawa uszkodzeń komórek spowodowanych stresem oksydacyjnym jest pomocne w walce ze starzeniem się. Ten stres ma miejsce, gdy występuje wyższa niż normalnie produkcja wolnych rodników, niestabilnych cząsteczek, które niosą luźno związany dodatkowy elektron.

Kiedy wolny rodnik napotyka inną cząsteczkę, ten dodatkowy elektron jest przekazywany dalej w szybkiej reakcji łańcuchowej od cząsteczki do cząsteczki. Kiedy dociera do końca łańcucha, może rozerwać połączenia między atomami w ważnych składnikach komórki, takich jak błona komórkowa, niezbędne białka, a nawet DNA. Przeciwutleniacze działają poprzez pochłanianie niestabilnych elektronów, zanim zdążą wyrządzić jakąkolwiek szkodę.

Chociaż post wydaje się pomagać naszym komórkom w zwalczaniu szkód spowodowanych tym procesem, nie jest jasne, jak to się dzieje.

Wolne rodniki mogą być generowane przez źle funkcjonujące mitochondria (elektrownie komórki). Zmiana między normalnym jedzeniem a postem powoduje, że komórki tymczasowo doświadczają niższego niż zwykle poziomu glukozy (cukru we krwi) i są zmuszone do korzystania z innych źródeł mniej łatwo dostępnej energii, takich jak kwasy tłuszczowe. Może to spowodować, że komórki uruchomią procesy przetrwania, aby usunąć niezdrowe mitochondria i zastąpić je zdrowy te z czasem, zmniejszając w ten sposób produkcję wolnych rodników w dłuższej perspektywie.

Może być również prawdą, że sam post powoduje niewielki wzrost produkcji wolnych rodników na początku postu.

Komórki mogą reagować, zwiększając poziom naturalnych przeciwutleniaczy, aby walczyć z przyszłymi wolnymi rodnikami. I chociaż wolne rodniki są powszechnie postrzegane jako szkodliwe ze względu na ich zdolność do uszkadzania naszych komórek, w tym przypadku mogą być ważnymi krótkoterminowymi sygnałami dla naszego organizmu, pobudzającymi komórki do radzić sobie lepiej z cięższymi stresami, które mogą nadejść w przyszłości.

Czy post i uczta zwalczają starzenie się?

Aby zrozumieć, w jaki sposób post może wzmocnić komórki, zrekrutowaliśmy 24 osoby i poprosiliśmy je o: praktykować dietę z przerywanym postem przez dwa trzytygodniowe okresy. Podczas pierwszego okresu postu uczestnicy stosowali specjalnie dobraną dietę, a w drugim okresie trzech tygodni spożywali tę dietę i przyjmowali doustne suplementy witaminy C i witaminy E, które są przeciwutleniaczami.

Ponieważ chcieliśmy tylko skupić się na tym, jak przerywany post wpływa na komórki, a nie na utratę wagi, uczestnicy spożywali 175% ich normalnego dziennego spożycia kalorii w dni ucztowania i 25% ich normalnego dziennego spożycia w dni postu, aby zapobiec utracie wagi. Dostarczyliśmy i dokładnie prześledziliśmy jedzenie wolontariusza. Jedli typowe amerykańskie potrawy – makarony, kurczaki, kanapki i desery, takie jak lody.

Pobraliśmy próbki krwi przed rozpoczęciem i tuż po zakończeniu diety, aby móc porównać poziomy produktów ubocznych stresu oksydacyjnego i markerów silnego funkcjonowania komórek.

W ciągu pierwszych trzech tygodni próbowaliśmy sprawdzić, czy post zwiększy stres oksydacyjny (wolne rodniki) w komórkach każdej osoby i sprawdzić, czy ten stres rzeczywiście doprowadził do powstania silniejszych, bardziej odpornych komórek.

Następnie chcieliśmy sprawdzić, czy przyjmowanie przeciwutleniaczy w drugim okresie postu zablokuje wolne rodniki spowodowane postem, uniemożliwiając komórkom zwiększenie odporności. Innymi słowy, chcieliśmy wiedzieć, czy witamina C i E zapewnią schronienie komórkom do tego stopnia, że ​​nie będą one gotowe później stanąć w obronie siebie.

Jak przerywany post wpłynął na ludzkie ciała?

Odkryliśmy, że w odpowiedzi na post co drugi dzień komórki wykonały więcej kopii genu o nazwie SIRT3, który jest częścią szlaku, który zapobiega wytwarzaniu wolnych rodników i usprawnić procesy naprawy komórek.

Odkryliśmy również znaczny spadek poziomu krążącej insuliny, znak, że ciała uczestników były bardziej wrażliwe na ten hormon. Jest to ważne, ponieważ kiedy stajemy się mniej wrażliwi na insulinę, jesteśmy narażeni na cukrzycę.

Jednym nieco zaskakującym odkryciem jest to, że gdy uczestnicy przyjmowali codzienne doustne suplementy witaminy C i E, korzyści z postu zniknęły. Wydaje się, że ponieważ komórki były stosunkowo chronione przed doświadczaniem jakiegokolwiek stresu oksydacyjnego, który mógł być spowodowany postem co drugi dzień, nie zareagowały zwiększeniem swojej naturalnej obrony i poprawą wrażliwości na insulinę i inne sygnały stresu.

Sugeruje to, że niski poziom stresu środowiskowego, spowodowany np. postem, jest w rzeczywistości dobry dla naszego organizmu, a suplementy antyoksydacyjne, choć potencjalnie dobre w pewnych momentach, mogą faktycznie zapobiegać naszym normalnym, zdrowym reakcjom komórkowym w innych sytuacjach.

Chociaż nasze badanie było stosunkowo małe, a ludzie pościli tylko co drugi dzień przez krótki czas, byliśmy w stanie wychwycić kilka ważnych korzyści zdrowotnych wynikających z postu, które miały miejsce nawet wtedy, gdy ludzie w ogóle nie tracili na wadze. Z niecierpliwością czekamy na inne badania dotyczące przerywanego postu, które mogą wykazać bardziej wyraźne, długoterminowe korzyści w większych grupach ludzi.

KonwersacjeTen artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje
Czytaj oryginalny artykuł.

O Autorach

Douglas Bennion jest doktorantem, który studiuje nauki biomedyczne i medycynę. Badał korzyści zdrowotne wynikające z postu, mechanizmy uczenia się i pamięci w mózgu oraz metody leczenia neuroprotekcyjnego udaru niedokrwiennego.

Martin Wegman jest predoktorantem NIH TL1 i doktorantem na Uniwersytecie Floryda. Jest również Prezydentem-Elektem Sekcji Studentów/Rezydentów American College of Medical Quality i Dyrektorem ds. Jakości i Badań w Sieci Klinik Równego Dostępu.

Michael Guo jest obecnie studentem piątego roku studiów doktoranckich na Uniwersytecie Floryda. Ukończył studia licencjackie na University of Michigan-Ann Arbor, uzyskując dyplomy z administracji biznesowej oraz biologii komórkowej i molekularnej.

Powiązana książka:

at