Intermittent fasta var den populäraste dieten 2020. Oavsett om man genomförde 16:8, 5:2 eller bara fastade på arbetsdagarna, så har 17 miljoner människor i USA hakat på den här trenden. Som med alla trendiga dieter har vanligt folk och kändisar översvämmat Instagram med sina framgångssagor och fastnat helt.
Men har du någonsin funderat på vad som händer i kroppen när man genomför en intermittent fasta?
Känner du till vetenskapen som ligger bakom autofagi och fasta? Idag ska jag gå igenom vetenskapen för autofagi och intermittent fasta, så att du har en 100% klar och tydlig insikt i vad som händer i din kropp.
Innehållsförteckning
Vad är autofagi?
Autofagi kommer från ordet ”auto” och ”fagi”: ”Auto” betyder själv, ”fagi” betyder äta. Tillsammans betyder de bokstavligen ”själv-ätande”. Det är en form av själv-kannibalism men INTE på ett dåligt sätt. Det är kroppens naturliga sätt att rensa bort de döda, skadade och gamla cellerna. Genom att göra det kan kroppen producera och generera nya, friska celler.
Hur man alltid hamnar i ätläge
Under de ca 2 miljoner åren av vår evolution sedan människan utvecklades från de uråldriga aporna, så har det funnits tider då mat fanns i stora mängder i omgivningen. Men det har även funnits tider då det var snålt om mat. Idag finns det dock (åtminstone i utvecklade samhällen) ett överflöd av kalorier tillgängliga hela tiden. Så i det normala livet behöver vi inte längre gå igenom dessa svält- och överflödscykler. Istället är vi alltid fast i ”ätläge”.
Problemet med det är att vi utvecklats för att gå igenom svält och överflöd, så våra kroppar fungerar bäst genom att exponeras för både och.
- När vi har tillräckligt med mat kan cellerna i kroppen växa och reproducera sig. Men när vi inte har tillräckligt med mat kan kroppen trycka på en ”metabolisk knapp” (1), och istället fokusera på att stärka våra celler mot påfrestningar.
- Cellerna gör detta genom att bryta ner gamla och skadade cellulära komponenter, samt förnya och regenerera dem, och öka produktionen av bl.a. antioxidanter.
- De nedbrutna delarna kan sedan användas för att producera nya cellulära komponenter och energi.
För att en människa ska vara frisk, så behöver vi idealt en bra balans mellan dessa två.
Fördelar och nackdelar med intermittent fasta
FÖRDEL: Vid för mycket tid i överflödsläget kan proteiner och andra celldelar skadas, vilket kan leda till att de inte kan utföra sitt jobb ordentligt. Eftersom cellerna utgör allt i våra kroppar, inklusive våra organ, så kommer allt annat till slut börja gå snett.
NACKDEL: Men för mycket tid i svältläget kan även det orsaka problem. för om vi spenderar för mycket tid på att bryta ner våra celler och laga dem, så ger vi inte kroppen tillräckligt med energi.
Vi behöver verkligen en balans mellan dessa två funktioner. och intermittent fasta möjliggör detta eftersom vi kan efterlikna de här två perioderna genom att enkelt växla mellan dem.
MTOR eller autofagi
Balansen mellan överlöd- och svältläge bidrar till två motsatta cellulära processer som båda är kontinuerliga i våra kroppar: de är mTOR och autofagi.
mTOR – Ett enzym, Påskön, och det bodybuilders drömmer om!
mTOR är tillväxtprocessen, och står för det ”mekanistiskt målet för rapamycin”.
Det är ett lustigt namn, men det har en bra anledning. Det döptes efter en jordbakterie som först hittades på en upptäcksfärd till Påskön på 1950-talet. Påskön är en ö i Stilla havet ungefär 320 mil från Chiles kust, och ön är känd för att ha ett världsarv med över 1000 antika stenstatyer. Påskön är även känt av öns invånare som Rapa Nui, så bakterien benämns därför som rapamycin efter ön Rapa Nui.
mTOR är inte jordbakterien. Det är det faktiska namnet av ett enzym som produceras i våra kroppar. Men jordbakterien rapamycin stimulerar mTOR:s aktivitet, så enzymet har blivit känt som ”målet” med rapamycin. När man stimulerar det här enzymet börjar cellerna att växa, skapa proteiner och reproduceras sig snabbare. mTOR är välkänt inom bodybuilder-sfären och andra styrkebaserade idrotter där man försöker stimulera det så mycket som möjligt.
Autofagi – Vetenskapen bakom fastor
Den motsatta processen till mTOR kallas för autofagi, när cellerna börjar bryta gamla och skadade delar. Eftersom de här två processerna är motsatser så är autfagi lågt när mTOR stimuleras. Och när autofagi stimuleras är mTOR lågt.
Hur fungerar autofagi?
- Vid autofagi formar celler en särskild struktur som kallas för fagoforer.
- Fagoforer är membran som sakta växer för att skapa en bollform som täcks av ett membran.
- Membranet är gjort av något som kallas för lipidbilager.
- Lipider är fettbaserade molekyler, och lipiders bilager omsluter alla organeller i våra celler, och även cellerna – alla 20 biljoner!
- Cellorganeller utför olika funktioner i våra celler och kan föreställas lite som våra olika organ i kroppen.
Fagofor-formation
När fagofor-bollen formas rör den sig runt i cellen. Den samlar upp proteiner och andra organeller som har fått en speciell markör som berättar för fagoforen att de har utvalts för att brytas ner. Den här speciella markören kallas för ubiquitin. Fagosomen rör sig runt cellen för att samla in alla ubiquitinerade proteiner och organeller.
Fagofor-formationen slutförs
Membranen formas sedan helt runt proteinerna och organellerna. När det sker förändras namnet på strukturen från fagofor till autofagosom. Denna autofagosom förflyttar sig sedan mot lysomen och sammansmälter med den. En lysom är en organell som kan liknas vid magen på cellen, även om det inte är exakt sant, då en cell innehåller många lysomer!
Men som i vår mage är lysomernas innehåll surt och innehåller matsmältningsenzymer som bryter ner proteiner och organeller. När de brutits ner till enskilda aminosyror kan de användas igen för att bygga nya proteiner, organeller och till och med nya celler. De kan dessutom användas för att producera energi genom levern med en process som kallas för glukogenes. Aminosyrorna som används för nya celler och proteiner gör detta genom att stimuleras av mTOR-enzymet, så att cykeln slutför sig själv då kroppen växlar mellan autofagi och mTOR.
Det finns även en särskild typ av autofagi som hanterar mitokondrier. Det sker genom en selektiv degradering av mitokondrien genom en process som kallas för mitofagi. Mitokondrier, och även organeller, är våra cellers motorer som producerar energi. Vi har ett stort antal av dem i varje cell, 2000 eller fler.
Men eftersom vi använder syre för att producera energi och syre skapar oxidativ stress, så hanterar våra mitokondrier konstant fria radikaler. Det betyder att de är väldigt mottagliga för skador, därför är det en vital process att bryta ner och reparera skadade mitokondrier under mitofagin.
Så stimulerar fasta autofagi och mitofagi
När vi fastar får kroppen en minskad energi genom maten. Det leder till en viss obalans i energin då mer energi används än som produceras. Ett särskilt enzym i kroppen övervakar konstant denna energibalans; det enzymet kallas för AMPK (adenosinmonofosfat-aktiverat proteinkinas).
Det gör detta genom att känna av något som kallas för AMP-till-ATP frekvens.
ATP utsöndrar energi när det frigörs från fosfatmolekylerna och bryts ner till ADP. När energin är låg, smälter 2 ADP:s ihop och bildar ett ATP, vilket lämnar kvar en AMP. (ATP är en adenosin-molekyl med 3 fosfater sammankopplade, ADP är en adenosinmolekyl med 2 fosfater sammankopplade, och AMP är en adenosinmolekyl med 1 fosfat sammankopplad).
ATP = Adenosintrifosfat (3 fosfater)
ADP = Adenosindifosfat (2 fosfater)
AMP = Adenosinmonofosfat (1 fosfat)
När 2 ADP:s smälter samman (2 fosfater plus 2 fosfater), så producerar det ATP (3 fosfater) med AMP (1 fosfat som kvarlämnas).
När andelen AMP ökar i relation till ATP signaleras att det finns mindre energi tillgängligt, och då stimuleras AMPK. När AMPK stimuleras. så stimuleras ett annat protein som kallas för ULK1, vilket leder till produktion av membran som blir till en fagofor.
NAD+ och sirtuiner
Fasta ökar även nivåerna av NAD+, den oxiderade formen av NADH, vilket är en aktiv form av vitamin B3 (vital för energiproduktionen).
Sirtuiner är ett proteinsläkte som direkt stimulerar autofagi
Energiproduktionen i mitokondrierna resulterar i att fler NADH blir NAD+. Denna ökning i NAD+ till NADH-frekvensen stimulerar produktionen av sirtuiner.
Sirtuiner är ett proteinsläkte som direkt stimulerar autofagi. Deras produktion är även associerad med en ökad livslängd och ökad DNA-reparation (2).
Både AMPK och sirtuiner aktiverar andra gener med kända hälsofördelar, mest kända är FoxO-släktet, TFEB, PGC-1a och P53.
- Aktivering av FoxO-släktet är associerat med ökad stresstålighet, ett längre livsspann, och mindre förekomst av tumörer (exempelvis cancer). Det beror på att dysfunktionella celler görs för att begå cellulärt självmord (apoptos), snarare än att fortsätta växa och potentiellt bli tumörer (3).
- TFEB är den främsta stimulatorn för produktionen av nya lysosomer, så den är direkt involverad i autofagi.
- P53 är känd som ”väktaren av genomet” eftersom det förhindrar DNA-mutationer (4) och förhindrar tumörbildning (5).
- PGC-1a är den primära genen som stimulerar produktionen av nya mitokondrier. Ju fler mitokondrier vi har, desto mindre påfrestning appliceras på våra existerande mitokondrier för att producera energin vi behöver. Det gör att vår energiproduktion blir effektivare, och ju mer effektiv den är, desto färre fria radikaler får vi.
Rollen av ketos i autofagi
Intermittent fasta leder även till att fettvävnad bryts ner, vilket ökar nivåerna av fria fettsyror som tar sig till levern. Det ökar mängden av ketoner som produceras (1).
Ketoner är fettbaserade molekyler som kan producera energi.
Ketoner är fettbaserade molekyler som mycket effektivt kan producera energi. Genom att bränna ketoner som energi produceras färre fria radikaler, och deras användning dämpar inflammation. Ketoner stimulerar även produktionen av BDNF (brain-derived neurotrophic factor). BDNF är ett tillväxthormon för hjärnan och det stimulerar tillväxten av nya hjärnceller (neuroner). Det främjar även nya synapser som är kopplingarna mellan neuronerna (1). Ju fler kopplingar eller synapser vi har, desto mer kan vi lära oss och förstå.
Varför är fastor så populära idag?
Så hur fungerar vetenskapen om denna intermittenta fasta i verkliga hälsofördelar?
Viktminskning
Många bestämmer sig för att prova på fasta för dess viktminskningsfördelar. Studier har visat att i genomsnitt, tappar testpersoner mellan 2,5% och 9,9% av sin kroppsvikt under den 3-6-månadersperiod som fastastudier pågår (7, 8). Den här viktminskningen har även visat sig bestå av fettmassa till skillnad från muskelmassa.
Fasta kan hjälpa med att reglera glukos och insulinnivåer
Intermittent fasta har alltså visat sig minska det fastande glukoset och insulinnivåerna hos diabetiker (10), överviktiga personer (7), och ej överviktiga personer (11). Dessutom visar en studie på överviktiga kvinnor minskat totalt LDL-kolesterol, triglycerider och blodtryck. De har även upptäckt en minskning i den inflammatoriska markören C-reaktivt protein och hormonleptin som vanligtvis överstiger fettma.
Fasta hjälper med testosteronreglering
De har även upptäckt ett ökat SHBG (sex hormone-binding globulin), vilket hjälper med att minska testosteronets effekter. Men när testosteronet klättrar för högt hos kvinnor kan det få oväntade biverkningar (12).
Intermittent fasta kan ha anti-aging effekter
De flesta studier som gjorts på intermittent fasta och åldrande genomförs på djur. Anledningen är enkel – det är mycket svårt att genomföra de här studierna på människor då man inte kan följa människor under en hel livstid, åtminstone inte säkerställa att de förhåller sig till det intermittenta fasta-protokollet.
Men stimulation av AMPK och sirtuiner under intermittenta fastor är starkt associerade med en ökad livslängd hos djur.
Studier visar att intermittent fasta ökar livslängden hos möss och apor, och gör det mindre sannolikt för dem att utveckla sjukdomar associerade med åldrande (13). En studie visar även att möss som fastat även undkommit den minskade muskelmassan som normalt sker vid åldrande (9).
Slutsats: Är det verkligen värt att stimulera autofagi med intermittent fasta?
Intermittent fasta kan ha några mycket positiva hälsofördelar:
- Det kan stimulera autofagi.
- Det är associerat med en ökad livslängd.
- Det kan stimulera produktion av mitokondrier.
- Det kan minska inflammation samt förbättra kardiovaskulär hälsa.
- Det hjälper människor att gå ner i vikt.
- Och det kan hjälpa med att minska höga testosteronnivåer hos kvinnor.
Men medan det finns en del utmärkta fördelar, så har jag inte nämnt ett potentiellt problem med fasta. Och det är att vi måste säkerställa att vi definitivt fastar och inte bara svälter oss själva.
När fastan görs korrekt bör det inte vara något som producerar dåliga biverkningar som yrsel, svaghet, lättretlighet eller något annat mycket negativt.
Det är OK att känna sig lite hungrig, men när du mår dåligt eller när du har svårt att hålla dig till nästa måltid, då har du triggat ett svältsvar.
Svältsvaret händer när vi inte producerar tillräckligt med ketoner för att ge bränsle åt hjärnan. Eftersom mängden mat vi äter inte ger tillräckligt med energi ser våra hjärnor det som en fara med låg matleverans. Då gör den allt den kan för att få oss att sluta utföra sysslor och spara energi genom att göra oss sega.
Jag har skrivit en detaljerad guide om hur man undviker svältsvaret, så läs den innan du bestämmer dig för ifall intermittent fasta är något för dig.
Med den rätta informationen och förståelsen för hur intermittent fasta fungerar bör de flesta prova på det och uppleva de potentiella fördelarna det har på ens hälsa!
Referenser
(1) Stephen D. Anton, Keelin Moehl, William T. Donahoo, Krisztina Marosi, Stephanie Lee, Arch G. Mainous, III, Christiaan Leeuwenburgh, and Mark P. Mattson, Flipping the Metabolic Switch: Understanding and Applying Health Benefits of Fasting, Obesity (Silver Spring). 2018 feb; 26(2): 254–268.
(2) Uribarri J, Woodruff S, Goodman S, Cai W, Chen X, Pyzik R, et al. Advanced glycation end products in foods and a practical guide to their reduction in the diet. J Am Diet Assoc. 2010;110: 911–916
(3) Eric L Greer & Anne Brunet, FOXO transcription factors at the interface between longevity and tumor suppression, Oncogene volume 24, sidorna 7410–7425(2005)
(4) Read AP, Strachan T (1999). “Chapter 18: Cancer Genetics”. Human molecular genetics 2. New York: Wiley.
(5) Surget S, Khoury MP, Bourdon JC (December 2013). “Uncovering the role of p53 splice variants in human malignancy: a clinical perspective”. OncoTargets and Therapy. 7: 57–68.
(6) Sanchis-Gomar F, García-Giménez JL, Gómez-Cabrera MC, Pallardó FV (2014). “Mitochondrial biogenesis in health and disease. Molecular and therapeutic approaches”. Curr. Pharm. Des. 20 (35): 5619–5633.
(7) Heilbronn LK, Smith SR, Martin CK, Anton SD, Ravussin E. Alternate-day fasting in nonobese subjects: effects on body weight, body composition, and energy metabolism. Am J Clin Nutr [Internet] 2005;81:69–73.
(8) Byrne NMM, Sainsbury A, King NAA, Hills APP, Wood REE. Intermittent energy restriction improves weight loss efficiency in obese men: the MATADOR study. Int J Obes [Internet] 2017:1–10.
(9) Van Norren K, Rusli F, Van Dijk M, Lute C, Nagel J, Dijk FJ, Dwarkasing J, Boekschoten MV, Luiking Y, Witkamp RF, Müller M, Steegenga WT, Behavioural changes are a major contributing factor in the reduction of sarcopenia in caloric-restricted ageing mice.
J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2015 sep; 6(3):253-68.
(10) Deng X, Cheng J, Zhang Y, Li N, Chen L. Effects of caloric restriction on SIRT1 expression and apoptosis of islet beta cells in type 2 diabetic rats. Acta Diabetol. 2010;47(suppl 1):177–85.
(11) M’guil M, Ragala MA, El Guessabi L, Fellat S, Chraibi A, Chabraoui L, et al. Is Ramadan fasting safe in type 2 diabetic patients in view of the lack of significant effect of fasting on clinical and biochemical parameters, blood pressure, and glycemic control ? Clin Exp Hypertens. 2008;30:339–57.
(12) Harvie MN, Pegington M, Mattson MP, Frystyk J, Dillon B, Evans G, et al. The effects of intermittent or continuous energy restriction on weight loss and metabolic disease risk markers: A randomized trial in young overweight women. Int J Obes. 2011;35:714–27.
(13) Beneficial effects of intermittent fasting and caloric restriction on the cardiovascular and cerebrovascular systems. Mattson MP, Wan RJ, Nutr Biochem. 2005 mar; 16(3):129-37.
