Longevity strategie (1) – AMPK, mTOR a Autofagie

AMPK, mTOR a jejich vliv na longevity a zdravé stárnutí

Enzymy AMPK (AMP-aktivovaná proteinová kináza) a mTOR (mechanistic / mammalian target of Rapamycin) si lze zjednodušeně představit jako “přepínače” mezi anabolickým a katabolickým stavem na buněčné úrovni. AMPK reaguje na množství živin v buňce a aktivuje se při jejím nedostatku. Jeden z účinků aktivovaného AMPK je, že “vypne” mTOR, který má anabolickou funkci (působí prorůstově na svalovou i tukovou tkáň). AMPK spustí zároveň proces, který se nazývá autofagie. 

mTOR je na druhé straně hnací motor buněčného růstu. Aktivace mTORu negativně ovlivňuje řadu patologických stavů včetně rakoviny, obezity, diabetu 2 typu a neurodegenerativních poruch. mTOR blokuje autofagii a tím pádem i buněčnou obnovu a asi není překvapením, že je aktivní v rakovinných buňkách, kde podporuje jejich růst. mTOR je aktivován dostatkem živin zejména nadbytkem proteinu (obzvláště Leucinu) ve stravě. Mezi další aktivátory mTORu patří IGF1 (insulin-like growth factor 1) a inzulin. IGF1 je též aktivován příjmem proteinů ve stravě (bez ohledu na celkový příjem kalorií). Inzulin je hlavním regulátorem glukózy v krvi a stoupá a klesá s příjmem cukru a jednoduchých sacharidů ve stravě.

Autofagie

Autofagie doslova znamená “sebepojídání” a lze si ho představit jako jakýsi “úklid” v buňce, na který v době nadbytku živin, a tedy i buněčného růstu, nebyl čas. Autofagie reprezentuje jeden ze základních mechanismů buněčné obnovy a je jednou ze zbraní našeho organismu proti opotřebování a stárnutí. Jde v principu o rozklad poškozených, nepotřebných a proto toxicky působících proteinů nebo nefunkčních organel (= buněčné orgány, např. mitochondrie), ale i některých virů. Látky, které při rozkladu vznikají, buňka recykluje a využívá dále k získávání energie. Autofagie probíhá na určité úrovni v organismu permanentně, ale je v útlumu při nadbytku živin a běží naplno ve fázi, kdy má organismus živin nedostatek (hladovění, půst). Autofagie je obvzlášť důležitá v tkáních, kde probíhá pouze minimální buněčná obnova, což je zejména srdeční sval a mozek. 

Jaké health-coachingové strategie pomohou co nejefektivněji nastartovat autofagii, abychom dosáhli maximálního efektu?

1. Strategie kalorické restrikce

a. Redukční dieta?

Procentuální omezení kalorického příjmu na 70 % sytosti vede u řady organismů, jako jsou kvasnice, mušky, červi, myši i nám blízcí makakové, k výraznému, celkovému prodloužení života a zejména života ve zdraví. Proč tedy neomezíme příjem potravy na 70 %? Takto restriktivní dietu není schopen nikdo dlouhodobě dobrovolně vydržet. Startegie typu „jíst 6x denně malé porce“ nejen že jsou dlouhodobě neudržitelné, ale navíc mohou negativně ovlivňovat autofagii a tím buněčnou obnovu.

Pokud žijete v akváriu nebo v kleci a potrava vám je dávkována, tak vám samozřejmě nezbývá nic jiného než permanentně hladovět. Co ale dělat ve světě nadbytku jídla na každém rohu, když jsme navíc geneticky nastavení na maximální energetický příjem a tloustnutí vždy, když je potrava dostupná?  

Ukazuje se, že jíst málo, je podstatně těžší než nejíst vůbec. 

b. Půst

Půst je jednou z možných strategií. Neexistuje ale žádný výzkum, který by nám řekl, jak konkrétně má přerušovaný půst vypadat. Je zde řada možností, které praktikují nejrůznější guruové zdraví:

• vynechat jídlo 1-2 dny v týdnu
• vynechat jídlo 3 dny v kuse každý měsíc
• vynechat jídlo 5-7 dní v kuse každé 3 měsíce
• jíst pouze obden
• a dovedu si představit řadu dalších variant

Existují samozřejmě podstatně delší půsty. Člověk, zejména pokud má velké tukové zásoby, vydrží bez jídla velmi dlouho. Dávat pozor si musíme pouze na dostatečný příjem tekutin a minerálů.

Otázka načasování autofagie během půstu je aktuálně předmětem diskuzí mezi odborníky. Zde je shrnutí dostupných empirických dat a vědeckých pohledů:

c. Časově omezený příjem potravy (přerušovaný půst)

Další možností je časově omezený příjem potravy v průběhu dne. Autofagie se začne výrazněji projevovat, až když jsou vyčerpány zásoby glykogenu v tkáni, což se stane ca. po 12 hodinách bez jídla (pokud jsme pohybově aktivní, tak dříve).

Zde je několik možností jak jídlo během dne omezovat:

• nejíst 16 hodin a jíst pouze během zbývajících 8 hodin
• jíst pouze 2x denně během 6 hodin, zbývajících 18 hodin nejíst
• jíst jenom jednou denně
• jíst určitou dobu v roce jenom v noci (“Ramadán model”)
• nejíst na cestách, v letadle, ve vlaku, kde je k dispozici pouze “junk food”
• vynechávat hlavní jídla, snídani, oběd nebo večeři vždy, když nemáme hlad nebo čas na jídlo (a zrušit svačiny)

Co říkají výzkumy:

• 12–16 hodin:
  • Často uváděný údaj v populární literatuře i v některých studiích jako moment, kdy dochází ke zvýšené expresi markerů autofagie. Například růst hladin LC3-II, který se používá jako indikátor aktivace autofagie, lze pozorovat již po krátkodobém půstu.
  • Toto tvrzení pochází převážně ze studií na zvířecích modelech (hlodavci) nebo buněčných kulturách.
• 18–24 hodin:
  • Přechod metabolismu na využívání tuků a ketonů (metabolický switch) obvykle probíhá přibližně po 16–18 hodinách půstu u lidí. Tento stav je asociován se signifikantnějším zvýšením autofagie.
  • Studie uvádějí zvýšené hladiny markerů autofagie a sníženou aktivitu inzulinové signalizace, což je spojováno se silnější autofagickou aktivitou.
• 48–72 hodin (2–3 dny):
  • Zde se autofagie významně zesiluje. Je prokázán hlubší metabolický přechod s výrazným snížením hladiny inzulinu, IGF-1 a mTOR signalizace, tedy klíčových inhibitorů autofagie.
  • Mnohé studie poukazují právě na tento časový rámec jako bod, kdy autofagie dosahuje robustní úrovně, která již zřetelně převyšuje hodnoty krátkodobých půstů.

Proč se názory liší:

• Definice a měření autofagie:
  • Autofagie není jednoduchý vypínač (zapnuto/vypnuto), ale plynulý a dynamický proces. Často se měří pomocí biomarkerů (LC3-II, Beclin-1, AMPK aktivace, pokles mTOR), jejichž zvýšení ještě nemusí nutně znamenat plně rozvinutou, účinnou autofagii.
• Individuální variabilita:
  • Metabolická flexibilita jedinců (inzulinová senzitivita, úroveň fyzické kondice, dieta, věk) ovlivňuje rychlost nástupu autofagie.
  • U lidí, kteří praktikují pravidelné přerušované půsty nebo jsou metabolicky adaptovaní na nízkosacharidovou stravu, může autofagie nastupovat dříve než u jedinců na standardní západní dietě.
• Rozdíl mezi laboratorními modely a lidmi:
  • Většina dat o autofagii pochází z experimentů na myších, kvasinkách nebo lidských buňkách v kultuře. Přenositelnost těchto zjištění na lidi není přímočará a přináší nejistotu do interpretace.

Peter Attia, známý expert v oblasti longevity, upozorňuje, že silná, klinicky relevantní autofagie pravděpodobně začíná až při delších půstech (nad 48–72 hodin). Dle jeho analýz a zkušeností s pacienty jsou krátkodobé (12–24h) půsty schopny autofagii sice iniciovat, ale nevyvolávají tak intenzivní efekt, který by byl významný z hlediska terapeutického účinku (například prevence neurodegenerativních chorob).

Závěr a doporučení:

• Empirická data potvrzují, že autofagické procesy se začínají zvyšovat již po cca 12–16 hodinách, ale jejich maximální aktivace nastává až po 2–3 dnech půstu.
• Pro běžnou praxi se zdá být smysluplné využívat krátkodobé půsty (např. 16–24 h), které autofagii alespoň částečně podporují, a jednou za čas případně delší půsty (48–72 h), pokud je cílem maximalizovat benefity autofagie.

Nejrelevantnější referenční studie:

• Mizushima, N., & Komatsu, M. (2011). Autophagy: renovation of cells and tissues. Cell.
• Mattson, M. P., & de Cabo, R. (2020). Effects of intermittent fasting on health, aging, and disease. NEJM.
• Yang, L., Licastro, D., Cava, E., Veronese, N., Spelta, F., Rizza, W., … & Fontana, L. (2016). Long-term calorie restriction enhances cellular quality-control processes in human skeletal muscle. Cell Reports.

4. Pohybové aktivity

Vytrvalostní (endurance) trénink

• Krátkodobý vytrvalostní výkon zvyšuje autofagii až do 24 h po cvičení – tedy zvýšený odstraňovací proces buněčného odpadu.
• Klinické studie prokazují nárůst autofagie po 60 min středně až vysoce intenzivního tréninku (60 % VO₂max), s vrcholem 2–3 h po výkonu

HIIT (High‑Intensity Interval Training)

• HIIT (6×1 min při 100 % Vmax + pauzy) vs MICT (60 min při 55 % Vmax) prokázalo, že HIIT vede k ~162 % nárůstu autofagie 3 h po výkonu (oproti 49 % u MICT), což výrazně svědčí o silnější aktivaci autofagie.

Jaké si z toho vzít ponaučení:

1. Omezit jídlo je jediný vědecky prokázaný způsob, jak živým organismům prodloužit život.
2. Nejen, že jíst 6x denně není nutné, ale s velkou pravděpodobností dokonce vyloženě kontraproduktivní.
3. Nemusím mít špatné svědomí, pokud vynechám jedno z hlavních jídel.
4. Neexistuje žádný věrohodný výzkum, který by ukazoval některou ze strategií přerušovaného půstu nebo časově omezeného příjmu potravy jako efektivnější než ty ostatní. Jakékoliv přerušení přijímání potravy, které je delší než 12 hodin, dává smysl.
5. V principu čím delší půst, tím větší „ozdravný“ efekt. Vliv na prodloužení délky života u malých živočichů je jenom částečně přímo přenositelný na člověka. Zkoumané organismy mají zpravidla velmi rychlý metabolismus, takže pokud nedáte myši 2 dny najíst, je to jako kdyby člověk nejedl 2 měsíce. 
6. Je to na každém z nás, jaký způsob kalorické restrikce si najde a který mu bude vyhovovat.
7. Pro mne je nejjednodušší vynechat snídani, jako první jídlo jíst oběd a nejíst po 19:00. Někdy to vydržím až třeba do 3. nebo 4. hodiny odpolední.
8. Intervalový tréning – High Intensity interval training (HIIT) je možná efektivnější než kalorická restrikce.

Civilizace nám přinesla dočasné vítězství nad infekčními chorobami a tím zásadně prodloužila věk, kterého se dožíváme. V posledních letech se ale civilizační vymoženosti jako je nadbytek jídla a všudypřítomné pohodlí začínají obracet proti nám. Přes veškerý vědecký pokrok v medicíně trpí čím dál tím větší část populace civilizačními chorobami, kterým lze předcházet: kardiovaskulární onemocnění, diabetes a rakovina.

Vědecký výzkum posledních let nám umožňuje chápat biologické procesy stárnutí na buněčné i molekulární úrovni a vyvíjet strategie, které nás chrání nejen proti civilizačním chorobám, ale dokáží zpomalit nebo dokonce zvrátit proces stárnutí.

Health Coaching může zásadně pomoct s implementací stravovacích a pohybových strategií vedoucích k ke zdravému stárnutí a longevity.

Kurzy, které by vás mohly zajímat

Koučink se zaměřením na zdraví prezenční v učebně

Health Coaching – koučink životního stylu

• Situace: Chci se stát Health Coachem/kou nebo používat koučinkové dovednosti v oblasti změny životního stylu.
• Fokus: Profesionální koučink se zaměřením na změnu životního stylu
• Akreditace: MŠMT akreditace „Kouč“, aplikace životní styl
• Formát: 10 prezenčních, interaktivních workshopů + asynchronní e-learning
• Cena: 59.990,- Kč včetně DPH

Detailní informace

Zdraví (online)

Health Coaching – Online kurz koučinku zdraví

• Situace: Chci se stát Health Coachem/kou nebo používat koučinkové dovednosti v oblasti změny životního stylu.
• Fokus: Získání koučinkových dovedností cílených na změnu životního stylu
• Akreditace: Mindset Academy – Mindset Coaching®
• Formát: Asynchronní e-learning, 4 komplexní moduly, videa, prezentace, cvičení
• Cena: 9.990,- Kč včetně DPH

Detailní informace

Dr. Ivan Černohorský

Více o autorovi