İnsanlık tarihi boyunca, fasting, geleneksel sağlık ve iyileştirme uygulamalarının güç kaynağı olmuştur. Bu, dünyanın neredeyse tüm bölgelerinde ve dünyadaki hemen hemen tüm dinlerde geçerlidir. Bu eski şifa geleneğinin kökenleri, bilim tarafından yeni çözülmekte olan otofajinin alt hücreli temizleme sürecinde olabilir. Otofaji var olduğu bilinen evrimsel olarak en fazla korunmuş yollardan biridir ve hemen hemen tüm çok hücreli organizmalarda ve birçok tek hücreli organizmada görülebilmektedir. Otofaji, alt hücresel bileşenlerin bir bozunma yolunu uyaran yiyecek eksikliğine (fasting) yönelik vücudun verdiği tepkidir.

Kendi parçalarını sindirerek, hücre iki şey yapar. Önce zarar görmüş veya başka şekilde kusurlu olan gereksiz proteinlerden kurtulur. İkinci olarak, bu aminoasit ‘yedek parçalarını’ yeni hücresel bileşenlere dönüştürür. Bu, normal protein döngüsünün en büyük yanılgılarından biridir – bu bozulmuş proteinler, bir tanesi bile tamamen yetersiz beslenmiş olsa bile, bir şekilde vücuttan atılır. Bu da, yanlış yorumlara yol açar Fasting “kasları yakar”. “Eğer günde en az 5-6 öğün yemek yemezsen, kuruyup öleceksin!” gibi. Vücudunuz fazla enerjisini yağ olarak depolar, ancak “yemediğiniz anda kas yakarsınız!”. Bu inanışlar ne yazık ki sürekli atıştırma geleneğini de toplumda oluşturmuştur.

Gerçekte, vücudumuz bu kadar aptalca davranmaz. Bu eski proteinler bileşen aminoasitler haline düşürüldüğünde, vücudumuz bu proteinlerin böbreklere atık ürünler olarak atılıp atılmayacağına veya yeni proteinler üretmek için vücutta tutulup tutulmayacağına karar verir. Lego’ya benzer. Eski tuhaf şekilli Lego uçağını yıkabilir ve aynı yapı taşlarını kullanarak daha yeni bir tane inşa edebilirsiniz. Bu bedenlerimizde de geçerlidir. Bozulmuş eski proteinleri bileşen amino asitler haline getirebilir ve daha yeni ve daha işlevsel proteini inşa etmek için kullanabiliriz.

“Otofaji – Hücre içi Geri Dönüşüm Sistemi” Nobel Konuşması olarak adlandırılan Otofaji konusundaki araştırmalarıyla 2016 Nobel tıp ödülü sahibi Yoshinori Ohsumi olmuştur. Eğer proteine ihtiyacınız varsa, vücudunuz yeni protein üretmek için parçalanmış aminoasidi geri kazanacaktır.

Elbette, vücudunuz gerekli olandan daha fazla protein barındırıyorsa, o zaman kesinlikle aşırı amino asit salgılar veya proteini enerjiye dönüştürür.  Çoğu kişi büyümenin her zaman iyi olduğunu düşünse de gerçek şu ki, yetişkinlerde büyüme neredeyse daima kötüdür. Kanser çok fazla büyüme demektir. Alzheimer hastalığı da beyinde çok fazla önemsiz protein birikimi (nörofibriler yumaksılar) ile ortaya çıkabilir. Kalp krizi ve felçlere ateromatöz plaklar neden olur. Bunlar, birçok şeyin aşırı birikimidir, fakat belirgin biçimde, düz kas hücreleri, bağ dokuları ve dejeneratif malzemelerdir. Düz kasın çok fazla büyümesi, kalp krizine neden olan ateroskleroza neden olabilir. Böbrekler ve yumurtalıklar gibi polikistik hastalıklar çok fazla büyüme demektir. Obezite çok fazla büyüme anlamına gelir.

Besin yoksunluğu, protein agregasyonu veya yayılma (protein yığınları) veya enfeksiyonlar dahil olmak üzere bazı hücresel stres türleri, bu sorunları engellemek ve hücrenin iyi çalışmasını sağlamak için otofajiyi aktifleştirecektir. Bu işlemin başlangıçta seçici olmadığı düşünülmüştü, ancak daha sonra hasarlı organelleri (alt hücresel bileşenler) ve istilacı patojenleri seçebildikleri görüldü. Süreç sadece memelilerde değil, aynı zamanda Dr. Ohsumi’nin çalışmalarının çoğunda otofaji ile ilgili genlerin (ATG) çözülmekte olduğu böcekler ve mayalarda da betimlendi. O, bu temizleme ve geri dönüşüm yolunun, tek hücreli organizmalardan insanlara kadar tüm dünyada korunmuş olduğunu doğruladı.

Otofaji, neredeyse tüm hücrelerde düşük bir bazal düzeyde meydana gelir ve protein ve organel devresinde önemlidir. Bununla birlikte, besin maddeleri ve enerji üretmek için up-regülasyona tabi tutulabilir. Yani proteinler gerekirse glikoneogenez sürecinde enerji için yakılabilir. Besin durumu, hormonlar, sıcaklık, oksidatif stres, enfeksiyon ve protein agregaları, otofajiyi farklı şekillerde etkileyebilir.

Otofajinin ana düzenleyicisi rapamisin (TOR) kinazın hedefidir. Buna aynı zamanda memeli TOR (mTOR) veya mekanik TOR denir. MTOR yükseldiğinde otofajiyi kapatır. mTOR, diyetteki amino asitler (protein) için zarifçe duyarlıdır.

Diğer ana düzenleyici 5 ‘AMP-aktif protein kinazı (AMPK)’dır. Bu, hücre içi enerjinin bir algılayacısıdır ve adenozin trifosfat veya ATP olarak bilinir. Hücre çok miktarda enerjiyle depolandığı zaman, bir çeşit enerji birimi olan ATP miktarı yüksek olur. Çok sayıda ATP’ye sahipseniz, hücreniz fazla enerjiye sahip demektir.

AMPK, AMP / ATP oranını tespit eder ve bu oran yüksek olduğunda (düşük hücresel enerji seviyeleri) AMPK etkinleştirilir. Düşük hücresel enerji = yüksek AMPK, bu nedenle de hücresel enerji durumunun tersine bir yakıt göstergesi anlamına gelir. AMPK yüksekse (düşük yakıt), yağ asidi sentezini kapatır ve otofajiyi etkinleştirir. Bu mantıklıdır. Hücrelerinizin enerjisi yoksa, enerji depolamayı (yağ yapmayı) istemez, bunun yerine otofajiyi aktive etmek isteyecektir – aşırı proteinden kurtulur ve enerji üretmek için proteini yakacaktır.

Otofaji aktif hale getirildiğinde (mTOR’da azalma veya AMPK’da artış) temizleme işlemini gerçekleştirmek için 20 veya daha fazla gen (ATG) etkinleştirilir. Bunlar, gerçek işlemi gerçekleştiren proteinleri kodlar. mTOR, otofajinin güçlü bir inhibitörü olduğundan (mTOR, otofaji üzerinde fren görevine sahiptir), mTOR’u bloke etmek, otofajiyi arttırır (örneğin, ayağı frenlerden çekmek).

Bağışıklık sistemi, güvenlik görevlileri gibi gün boyunca hatalı kanser hücrelerini aramak ve öldürmek için dolaşır.

mTOR neredeyse tüm çok-hücreli organizmalarda ve maya benzeri pek çok tek hücreli organizma bulunur. Bu protein hayatta kalmak için o kadar önemlidir ki hiçbir organizmanın fonksiyonları o olmadan çalışmaz. Bunun teknik terimi “evrimsel olarak korunan”dır. Bu ne işe yarar?

Hayatta kalmanın en önemli unsurlarından biri, ortamdaki mevcut besin maddelerini ve hücrenin veya organizmanın büyümesini birbirine bağlamaktır. Yani, eğer yiyecek yoksa, hücreler büyümeyi bırakmalı ve uyku moduna geçmelidir (maya gibi). Memeliler yiyecek bulamıyorsa, onlar da hücrelerin aşırı büyümesini durdurur ve bazı proteinleri parçalamaya başlarlar. Bunu yapmazsan hayatta kalamazsın.

mTOR, gıdalar arasındaki sinyalleri (besin maddesi kullanılabilirliği) ve hücre büyümesini bütünleştirir. Gıdalar varsa, o zaman büyür. Eğer yiyecek yoksa büyümeyi durdurur. Bu, daha önce bahsettiğimiz “çok fazla büyüme” hastalıklarının tümünün altında yatan hayati derecede önemli bir görevdir. Benzemekle birlikte, üzerine çok kez konuştuğumuz başka bir besin algılayıcısından -insülin- daha eskidir.

Fakat bu bilgi, tamamen yeni bir terapötik potansiyel yaratır. Birçok “çok fazla büyüme” (kanser, ateroskleroz, obezite, polikistik yumurtalıklar) hastalığına sahipsek, o zaman yeni bir hedefimiz olur. Besin algılayıcılarını kapatabilirsek, bizi hastalandıran bu fazla büyümeyi durdurabiliriz.

Yeni bir şafak söker…

Dr. Yoshinori Ohsumi

Dr. Jason Fung

Sencer Bulut