สถาปัตยกรรมเมแทบอลิซึมของการอดอาหาร: เกิดอะไรขึ้นทุกชั่วโมง
การอดอาหารเป็นระยะเป็นมากกว่ากลยุทธ์การจำกัดแคลอรี่ — เป็นการสลับระดับโมเลกุลที่จะเปลี่ยนกลไกของเซลล์จากการเจริญเติบโต (แอแนบอลิซึม) ไปสู่การซ่อมแซมและอายุยืนยาว (แคทาบอลิซึม) ในสภาพแวดล้อมสมัยใหม่ของการทานอาหารว่างอย่างต่อเนื่อง mTOR ซึ่งเป็นตัวควบคุมการเผาผลาญ (เป้าหมายเชิงกลไกของราปามัยซิน) ยังคงทำงานอยู่ตลอดเวลา ซึ่งจะทำให้กลไกการทำความสะอาดเซลล์ตามธรรมชาติของร่างกายลดลง
รางวัลโนเบลสาขาการค้นพบยาประจำปี 2559
ในปี 2016 นักชีววิทยาชาวญี่ปุ่น ดร. โยชิโนริ โอซูมิ ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ จากการค้นพบกลไกทางพันธุกรรมของ การกินอัตโนมัติ (แปลว่า "การกินเอง") เมื่อสารอาหารภายนอกหยุดเข้าสู่กระแสเลือด เซลล์จะห่อหุ้มออร์แกเนลล์ที่เสียหายและโปรตีนที่พับผิดไว้ภายในถุงที่มีเยื่อหุ้มสองชั้นที่เรียกว่าออโตฟาโกโซม เพื่อขนส่งพวกมันไปยังไลโซโซมเพื่อรีไซเคิลเป็นเชื้อเพลิงเซลล์ที่สะอาด
ห้าขั้นตอนทางชีวภาพของการอดอาหารเป็นระยะ
ขั้นที่ 1: The Fed State (0 – 4 ชั่วโมงหลังมื้ออาหาร)
ทันทีหลังการบริโภคอาหาร ระดับน้ำตาลในเลือดจะสูงขึ้นและตับอ่อนจะปล่อยอินซูลิน กลูโคสจะถูกลำเลียงเข้าสู่กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อตับเพื่อกักเก็บเป็นไกลโคเจน การย่อยจะดูดซับ 10% ของค่าใช้จ่ายพลังงานทั้งหมดในแต่ละวัน และการเผาผลาญไขมันจะถูกระงับโดยสิ้นเชิงในขณะที่การไหลเวียนของอินซูลินยังคงเพิ่มสูงขึ้น
ขั้นที่ 2: การเปลี่ยนการถือศีลอดช่วงแรก (4 – 12 ชั่วโมง)
ระดับน้ำตาลในเลือดเป็นปกติและอินซูลินลดลงอย่างต่อเนื่อง ตับเริ่มสลายไกลโคเจนที่สะสมไว้เป็นกลูโคส (ไกลโคเจนโนไลซิส) เพื่อให้ระดับน้ำตาลในเลือดคงที่ ภายในชั่วโมงที่ 8 การล้างท้องจะเสร็จสิ้น และตับจะเปลี่ยนไปสู่กรดไขมันอิสระที่ออกซิไดซ์
ขั้นที่ 3: คีโตซีสและการเกิดออกซิเดชันของไขมัน (12 - 18 ชั่วโมง)
การเก็บไกลโคเจนในตับจะหมดลงอย่างมาก ในการตอบสนอง เนื้อเยื่อไขมันจะเร่งการสลายไขมัน โดยปล่อยไตรกลีเซอไรด์ที่ตับแปลงเป็น คีโตน (อะซิโตอะซิเตตและเบต้า-ไฮดรอกซีบิวทีเรต) สมองเริ่มทำงานโดยใช้คีโตน ซึ่งผลิตออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา (ROS) ต่อหน่วย ATP น้อยกว่ากลูโคส
ขั้นที่ 4: การกินเซลล์อัตโนมัติสูงสุด (18 - 24 ชั่วโมง)
การสูญเสียพลังงานในเซลล์จะกระตุ้น AMPK (โปรตีนไคเนสที่กระตุ้นการทำงานของ AMP) ซึ่งยับยั้ง mTOR เอนไซม์ย่อยสลาย Lysosomal พุ่งสูงขึ้น สลายส่วนประกอบของเซลล์ชราภาพ ไมโตคอนเดรียที่ไม่ทำงาน (ไมโทฟาจี) และเชื้อโรคในเซลล์ นี่คือจุดที่เหมาะสมทางสรีรวิทยาที่กำหนดเป้าหมายโดยโปรโตคอล 18:6 และ 20:4
ขั้นที่ 5: การดูดกลืนอัตโนมัติอย่างล้ำลึกและการฟื้นฟูภูมิคุ้มกัน (24 - 48 ชั่วโมง)
การอดอาหารในช่วง 24 ชั่วโมงที่ผ่านมาจะกระตุ้นให้ฮอร์โมนการเจริญเติบโตของมนุษย์ (HGH) เพิ่มขึ้นสูงถึง 500% เหนือระดับพื้นฐาน โดยจะรักษามวลกล้ามเนื้อไร้ไขมัน ในขณะที่เครื่องหมายการอักเสบทั่วร่างกาย (CRP, TNF-alpha) จะลดลงอย่างมาก การวิจัยที่บุกเบิกโดย Dr. Valter Longo แสดงให้เห็นว่าการอดอาหาร 48 ชั่วโมงกระตุ้นให้เกิดการเสื่อมของเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีอายุมากขึ้นและกระตุ้นเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดเพื่อสร้างระบบภูมิคุ้มกันที่สร้างใหม่