Paasto, autofagia ja pitkäikäisyys: hidastaako paasto ikääntymistä?

1. Mitä paasto muuttaa elimistössä

Paasto ei ole yksi ainoa elimistön tila. Aamiaisen väliin jättäminen, syöminen 8 tunnin aikaikkunassa, paasto joka toinen päivä ja 5 päivän paastoa jäljittelevä ruokavalio luovat kaikki erilaiset fysiologiset olosuhteet.

Niille yhteistä on ajanjakso, jolloin ravinnosta tulee vain vähän energiaa tai ei lainkaan. Kun maksan glykogeenivarastot vähenevät, elimistö turvautuu enemmän rasvahappoihin ja ketoneihin. Vuoden 2017 katsauksessa tätä kuvattiin aineenvaihdunnan siirtymäksi: glukoosi väistyy hallitsevana polttoaineena, ja tilalle tulee enemmän rasvaperäisiä polttoaineita. Tämä alkaa usein noin 12 tunnin ruokatauon jälkeen, mutta ajoitus vaihtelee edellisen aterian, liikunnan, maksan glykogeenivarastojen, kehon koon ja aineenvaihdunnan terveyden mukaan.

Tämä siirtymä sekoitetaan usein autofagiaan. Ne liittyvät toisiinsa, mutta eivät ole sama asia. Suurempi ketonimäärä ei osoita, että kaikki elimistön kudokset olisivat siirtyneet voimakkaan autofagian tilaan.

2. Miten paasto kytkeytyy pitkäikäisyyden biologisiin reitteihin

Kun ruokaa on niukasti, useiden ravintoa aistivien järjestelmien aktiivisuus muuttuu.

Insuliini- ja IGF-1-signalointi yleensä vähenee. Nämä signaalit voimistuvat syömisen jälkeen ja kertovat soluille, että energiaa ja rakennusaineita on saatavilla. Kun signalointi on vähäisempää, elimistö painottuu enemmän ylläpitoon ja vähemmän kasvuun.

Myös mTOR, erityisesti mTORC1, on yleensä vähemmän aktiivinen, kun aminohappoja, insuliinia ja energiaa on niukasti. mTOR osallistuu kasvuun ja proteiinien tuotantoon. Kun sen aktiivisuus vähenee, solut voivat kierrättää vaurioituneita osia herkemmin.

AMPK:n aktiivisuus yleensä kasvaa, kun soluenergian määrä on vähäinen. Se toimii ikään kuin polttoainemittarina. Kun AMPK havaitsee energiapulaa, se edistää polttoaineen käyttöä ja voi auttaa käynnistämään korjaukseen liittyviä reittejä, myös autofagiaan liittyviä vaiheita.

Autofagia on solun kierrätysprosessi. Se auttaa poistamaan kuluneita proteiineja ja vaurioituneita solun osia. Siihen liittyvä prosessi, mitofagia, kohdistuu vaurioituneisiin mitokondrioihin eli pieniin rakenteisiin, joiden avulla solut muuttavat ravinnon käyttökelpoiseksi energiaksi.

Ketonit, erityisesti beeta-hydroksibutyraatti, ovat muutakin kuin hätäpolttoainetta. Ne voivat toimia myös viestimolekyyleinä ja vaikuttaa tulehdukseen, oksidatiiviseen stressiin ja geenien ilmentymiseen. Paasto voi vaikuttaa myös NAD+:aan, FOXO-proteiineihin, FGF21:een, vuorokausikellon geeneihin ja mitokondrioiden laadunvalvontaan.

Nämä mekanismit ovat todellisia. Vaikeampi kysymys on, hidastaako niiden käynnistäminen paaston avulla merkittävästi ihmisen ikääntymistä. Se, että jokin reitti muuttuu oikeaan suuntaan, ei ole sama asia kuin pidempi ja terveempi elämä.

3. Mitä eläintutkimukset osoittavat

Paaston mahdollisista ikääntymistä hidastavista vaikutuksista on vahvin näyttö juuri eläintutkimuksissa.

Monissa malliorganismeissa ravinnon rajoittaminen voi pidentää elinikää. Hiiritutkimukset viittaavat siihen, että ruokinnan ajoitus, paaston kesto ja vuorokausirytmin synkronoituminen voivat muuttaa tuloksia. Eräässä uroshiirillä tehdyssä tutkimuksessa kalorirajoitus pidensi elinikää, mutta päivittäisen paaston ja biologisesti sopivaan aikaan tapahtuvan ruokinnan yhdistelmä pidensi sitä enemmän.

Toisessa hiiritutkimuksessa havaittiin, että pitkään kestänyt paasto oli tarpeen useiden kalorirajoituksen aineenvaihdunnallisten ja ikääntymiseltä suojaavien vaikutusten saavuttamiseksi. Tämä viittaa siihen, että ainakin jyrsijöillä itse paastojakso voi muokata ikääntymiseen liittyvää biologiaa sen sijaan, että pelkkä kalorien vähentäminen selittäisi kaiken.

Eläinlöydökset eivät kuitenkaan ole täysin yksiselitteisiä. Geneettisesti monimuotoisilla naarashiirillä kalorirajoitus tuotti tasaisempia elinikävaikutuksia kuin ajoittainen paasto. Ajoittainen paasto ei pidentänyt elinikää hiirillä, joilla paino oli ennen tutkimusta suurempi, ja 2 päivää viikossa kestäneeseen paastomalliin liittyi joitakin haitallisia vereen liittyviä vaikutuksia.

Toisessa hiiritutkimuksessa joka toinen päivä tapahtuva ruokinta pidensi elinikää, mutta ei viivästyttänyt monia mitattuja ikääntymisen merkkejä. Elinikävaikutus näytti liittyvän osittain pienempään syöpätaakkaan eikä laaja-alaiseen ikääntymisen hidastumiseen koko elimistössä.

Eläinnäyttö siis viittaa siihen, että paasto voi vaikuttaa elinikään tietyissä olosuhteissa. Se ei osoita, että mikä tahansa paasto-ohjelma hidastaisi automaattisesti ikääntymistä edes hiirillä.

4. Mitä ihmistutkimukset todella osoittavat

Ihmisnäyttö on maltillisempaa.

Aikarajoitettu syöminen, vuoropäiväpaasto ja paastoa jäljittelevät ruokavaliot voivat parantaa joitakin lyhyen aikavälin markkereita. Esidiabetesta sairastavilla miehillä 5 viikon varhainen aikarajoitettu syöminen paransi insuliiniherkkyyttä, verenpainetta, oksidatiivista stressiä ja ruokahalua jopa ilman painonlaskua. Tuoreemmassa tutkimuksessa aikuisilla, joilla oli metabolinen oireyhtymä, 8–10 tunnin syömisikkuna tavanomaisen hoidon lisäksi johti vaatimattomiin parannuksiin HbA1c:ssa, painossa ja rasvamassassa 3 kuukauden aikana.

Vuoropäiväpaasto on muuttanut valikoituja markkereita myös terveillä aikuisilla, joilla ei ollut lihavuutta. Yhdessä 4 viikon tutkimuksessa tiukka vuoropäiväpaasto laski LDL-kolesterolia, liukoista ICAM-1:tä ja kilpirauhashormoni T3:a sekä vähensi keskimääräistä energiansaantia noin 37 %.

Järjestelmälliset katsaukset palauttavat innostuksen maan pinnalle. Cochrane-katsaus havaitsi, että ajoittaisesta paastosta saattaa tutkimusten seuranta-aikojen puitteissa olla painonpudotuksessa tai elämänlaadussa vain vähän tai ei lainkaan lisähyötyä tavanomaiseen ravitsemusneuvontaan verrattuna. Laaja verkostometa-analyysi puolestaan havaitsi, että sekä ajoittainen paasto että jatkuva kalorirajoitus vähensivät painoa verrattuna syömiseen ilman rajoituksia, kun taas erot paastostrategioiden välillä olivat yleensä pieniä.

Biologisen ikääntymisen osalta parhaat ihmisillä saadut viitteet perustuvat yhä korvikemarkkereihin. CALERIE-tutkimuksessa 2 vuoden kalorirajoitus terveillä aikuisilla hidasti yhtä DNA-metylaation mittaria nimeltä DunedinPACE noin 2–3 %, mutta ei muuttanut merkitsevästi muita epigeneettisiä kelloja. Paastoa jäljittelevää ruokavaliota koskevissa tutkimuksissa on raportoitu myös parannuksia insuliiniresistenssissä, maksan rasvassa, immuuni-iän korvikemittareissa ja arvioidussa biologisessa iässä. Nämä löydökset ovat kiinnostavia, mutta ne eivät ole todiste vähemmistä ikään liittyvistä sairauksista tai pidemmästä elämästä.

5. Alkaako autofagia tietyn paastotuntimäärän jälkeen?

Suositut paastokaaviot väittävät usein, että autofagia alkaa 16, 18, 24 tai 36 tunnin kohdalla. Ihmistutkimus ei tue näin tarkkoja aikatauluja.

Autofagia ei ole päälle–pois-kytkin. Sitä tapahtuu koko ajan perustasolla, ja se vaihtelee kudoksittain. Maksa, lihakset, immuunisolut, aivot ja rasvakudos eivät välttämättä reagoi samalla tavalla. Sitä on myös vaikea mitata elävillä ihmisillä, koska keskeinen kysymys ei ole vain se, muuttuiko jokin autofagiaan liittyvä markkeri, vaan lisääntyikö autofagian läpivirtaus eli nopeutuiko kierrätysprosessi aidosti alusta loppuun.

Akuutin paaston fysiologiaa käsitellyt katsaus päätyi siihen, että vaikka yksittäinen paasto muuttaa glukoosi- ja rasva-aineenvaihduntaa 24 tunnin kuluessa, ei vieläkään tiedetä, aiheuttaako akuutti paasto merkittävää autofagian lisääntymistä ihmisillä.

Suora näyttö ihmisen kudoksista on vähäistä. Yhdessä pienessä tutkimuksessa, jossa lihasbiopsioita otettiin 36 tunnin paaston jälkeen, paasto vaikutti luustolihaksen autofagiaan vain lievästi, ja harjoittelutausta vaikutti vasteeseen. Toisessa varhaista aikarajoitettua syömistä käsitelleessä tutkimuksessa havaittiin muutoksia geeniekspressiomarkkereissa, kuten SIRT1:ssä ja LC3A:ssa, mutta geeniekspressio ei ole sama asia kuin suora näyttö koko elimistön autofagian läpivirtauksen lisääntymisestä.

Käytännön johtopäätös on yksinkertainen: paasto voi vaikuttaa autofagiaan, mutta kukaan ei voi rehellisesti sanoa, että autofagia "alkaa" täsmälleen tietyn tunnin kohdalla.

6. Käytännön näkökohdat ja turvallisuus

Useimmille paasto on parasta nähdä yhtenä mahdollisena tapana rytmittää syömistä, ei ikääntymistä hidastavana takeena. Eniten tutkittuihin ihmisten malleihin kuuluvat 6–10 tunnin syömisikkunat, vuoropäiväpaasto, 5:2-tyylinen ajoittainen rajoitus, säännölliset paastoa jäljittelevän ruokavalion jaksot ja jatkuva kalorirajoitus.

Ratkaisevaa on, pystyykö siitä pitämään kiinni. Jos paasto auttaa jotakuta syömään ravintoainerikasta ruokaa, vähentämään myöhäisillan napostelua ja parantamaan verensokerin hallintaa, siitä voi olla hyötyä. Jos se johtaa ylensyöntiin, ruokaan liittyvään ahdistukseen, heikkoon palautumiseen harjoittelusta tai liian vähäiseen proteiinin saantiin, se voi olla väärä keino.

Erityistä varovaisuutta tarvitaan alipainoisilla, raskaana olevilla tai imettävillä, hauraskuntoisilla, sarkopenian riskissä olevilla, henkilöillä, joilla on nykyinen tai aiempi syömishäiriö, sekä glukoosia alentavaa lääkitystä käyttävillä. Iäkkäiden on oltava erityisen varovaisia tahattoman painonlaskun ja lihaskadon suhteen.