ระบบเผาผลาญในร่างกาย

ดร. ทาคายูกิ เทรุยะ ผู้เขียนคนแรกของรายงานและช่างเทคนิคของ OIST G0 Cell Unit นำโดย ศ. มิตสึฮิโระ กล่าวว่า "เราได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับอายุและเมแทบอลิซึมเป็นเวลาหลายปี และตัดสินใจที่จะค้นหาผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่ทราบสาเหตุจากการอดอาหารของมนุษย์" ยานางิดะ. "ตรงกันข้ามกับความคาดหวังเดิม ปรากฎว่าการอดอาหารกระตุ้นการเผาผลาญค่อนข้างจะแข็งขัน" การศึกษาซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันที่ 29 มกราคม 2019 ในรายงานทางวิทยาศาสตร์นำเสนอการวิเคราะห์เลือดมนุษย์ พลาสมา และเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ได้จากการถือศีลอดสี่คน นักวิจัยติดตามการเปลี่ยนแปลงระดับของสารเมแทบอไลต์ ซึ่งเป็นสารที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการทางเคมีที่ให้พลังงานแก่สิ่งมีชีวิตและปล่อยให้พวกมันเติบโต ผลการวิจัยเผยให้เห็นสารเมแทบอไลต์ 44 ชนิด ซึ่งรวมถึง 30 ชนิดที่ไม่รู้จักมาก่อน ซึ่งเพิ่มขึ้นในระดับสากลระหว่าง 1.5 ถึง 60 เท่าภายในเวลาเพียง 58 ชั่วโมงหลังอดอาหาร ในการวิจัยก่อนหน้านี้ หน่วยเซลล์ G0 ระบุสารเมแทบอไลต์ต่างๆ ที่มีปริมาณลดลงตามอายุ ซึ่งรวมถึงสามชนิดที่รู้จักกันในชื่อ ลิวซีน ไอโซลิวซีน และกรดตา ในผู้ที่ถือศีลอด สารเมตาบอไลต์เหล่านี้จะเพิ่มระดับ ซึ่งเป็นกลไกที่การอดอาหารสามารถช่วยให้อายุยืนยาวขึ้นได้ "สารเหล่านี้เป็นสารที่สำคัญมากในการบำรุงรักษากล้ามเนื้อและฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระตามลำดับ" เทรูยะกล่าว "ผลลัพธ์นี้ชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของผลการฟื้นฟูโดยการอดอาหาร ซึ่งยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดจนกระทั่งบัดนี้" สารเมตาโบไลต์ให้เบาะแสเกี่ยวกับกลไกและผลกระทบต่อสุขภาพ ร่างกายมนุษย์มีแนวโน้มที่จะใช้คาร์โบไฮเดรตเป็นพลังงานอย่างรวดเร็ว เมื่อมี เมื่ออดอาหารคาร์โบไฮเดรต ร่างกายจะเริ่มปล้นสะสมแหล่งพลังงานสำรอง การกระทำของ "การทดแทนพลังงาน" ทิ้งร่องรอยของหลักฐานไว้ ได้แก่ สารเมตาโบไลต์ที่เรียกว่า butyrates, carnitines และกรดอะมิโนที่มีสายโซ่กิ่ง เครื่องหมายแสดงพลังงานทดแทนที่รู้จักกันดีเหล่านี้สะสมระหว่างการอดอาหาร แต่การอดอาหารดูเหมือนว่าจะก่อให้เกิดผลกระทบที่ไกลเกินกว่าการทดแทนพลังงาน ในการวิเคราะห์เลือดมนุษย์อย่างครอบคลุม นักวิจัยได้สังเกตทั้งเครื่องหมายการถือศีลอดและอื่นๆ อีกมากมาย ตัวอย่างเช่น พวกเขาพบการเพิ่มขึ้นทั่วโลกของสารที่ผลิตโดยวงจรกรดซิตริก ซึ่งเป็นกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตปลดปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ในพันธะเคมีของคาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน การเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดแสดงให้เห็นว่าในระหว่างการอดอาหาร โรงไฟฟ้าขนาดเล็กที่ทำงานทุกเซลล์จะถูกโยนเข้าสู่โอเวอร์ไดรฟ์ การอดอาหารยังช่วยเพิ่มการ เผาผลาญ ของ purine และ pyrimidine ซึ่งเป็นสารเคมีที่มีบทบาทสำคัญในการแสดงออกของยีนและการสังเคราะห์โปรตีน การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าการอดอาหารอาจสร้างโปรแกรมใหม่ว่าเซลล์โปรตีนใดสร้างขึ้นในช่วงเวลาใด ซึ่งจะทำให้การทำงานของเซลล์เปลี่ยนไป การเปลี่ยนแปลงนี้อาจส่งเสริมสภาวะสมดุลในเซลล์ หรือทำหน้าที่ในการแก้ไขการแสดงออกของยีนเพื่อตอบสนองต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อม เมื่อเผาผลาญ purine และ pyrimidine ยังช่วยเพิ่มการผลิตสารต้านอนุมูลอิสระของร่างกาย สารต้านอนุมูลอิสระหลายชนิด เช่น ergothioneine และ carnosine พบว่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วงการศึกษา 58 ชั่วโมง สารต้านอนุมูลอิสระทำหน้าที่ปกป้องเซลล์จากอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาผลาญอาหาร ผลิตภัณฑ์ของวิถีเมแทบอลิซึมที่เรียกว่า "ทางเดินเพนโทสฟอสเฟต" ยังคงมีผลกระทบที่เป็นอันตรายของการเกิดออกซิเดชัน และเพิ่มขึ้นในทำนองเดียวกันระหว่างการอดอาหาร แต่เฉพาะในพลาสมาเท่านั้น เพิ่งค้นพบประโยชน์ต่อสุขภาพของการถือศีลอด? ผู้เขียนเสนอแนะว่าฤทธิ์ต้านออกซิเดชันเหล่านี้อาจเป็นการตอบสนองหลักของร่างกายต่อการอดอาหาร เนื่องจากการอดอาหารสามารถส่งเสริมสภาพแวดล้อมภายในที่เป็นอันตรายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน การศึกษาเชิงสำรวจของพวกเขาแสดงหลักฐานแรกของสารต้านอนุมูลอิสระว่าเป็นตัวบ่งชี้การอดอาหาร นอกจากนี้ การศึกษายังนำเสนอแนวคิดใหม่ที่ว่าการอดอาหารอาจเพิ่มการผลิตสารที่เกี่ยวข้องกับอายุหลายชนิด ซึ่งมีมากในคนหนุ่มสาว แต่จะหมดไปในวัยชรา "การศึกษาอายุรเวทเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการจำกัดแคลอรีและการอดอาหารมีผลทำให้อายุขัยของสัตว์จำลองยาวนานขึ้น...แต่กลไกโดยละเอียดยังคงเป็นปริศนา" เทรูยะกล่าว "อาจเป็นไปได้ที่จะตรวจสอบผลการต่อต้านริ้วรอยจากมุมมองต่างๆ โดยการพัฒนาโปรแกรมการออกกำลังกายหรือยาที่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาการเผาผลาญคล้ายกับการอดอาหาร" การค้นพบนี้ขยายความคิดที่เป็นที่ยอมรับว่าการอดอาหารมีประโยชน์ต่อสุขภาพของมนุษย์อย่างไร ขั้นตอนต่อไปคือการทำซ้ำผลลัพธ์เหล่านี้ในการศึกษาที่ใหญ่ขึ้น หรือตรวจสอบว่าการเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึมอาจเกิดขึ้นด้วยวิธีอื่นได้อย่างไร “ผู้คนสนใจว่ามนุษย์สามารถเพลิดเพลินกับผลกระทบของการป้องกันโรคเมตาบอลิซึมและการยืดอายุขัยด้วยการอดอาหารหรือการจำกัดแคลอรี่ เช่นเดียวกับสัตว์จำลองหรือไม่” เทรูยะกล่าว "การทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญที่เกิดจากการอดอาหารนั้นคาดว่าจะทำให้เรามีสติปัญญาในการรักษาสุขภาพ"