Autofagie, hét geheim van een lang en gezond leven

Autofagie, hét geheim van een lang en gezond leven

Periodiek vasten? Vast en zeker!

Veel belangrijker dan wat je eet, is het moment waarop je het eet. Dit blijkt uit recent onderzoek aan periodiek vasten, een methodiek die er in het kort op neerkomt dat periodes van vasten in je dag of week worden ingebouwd. Zelf eet ik al een aantal jaren volgens dit principe. Een belangrijke reden daarvoor is dat het een proces genaamd autofagie in mijn lichaam stimuleert. Ik heb een bijzondere band met de autofagie, waarover ik je nu graag meer vertel.

,,Als je niets meer te eten hebt, drink dan je eigen bloed”

Nee, dit is geen citaat uit de dramatische laatste aflevering van the Vampire Diaries. Het is de conclusie die volgde op de allereerste wetenschappelijke experimenten aan intermittent fasting.

Het onderzoek dat tot dit opmerkelijke advies leidde werd in 1859 uitgevoerd door de Franse wetenschapper M. Anselmier. Hij hield er nogal onorthodoxe (zeg maar gerust gruwelijke) onderzoeksmethoden op na. Voor zijn experiment gebruikte hij twee groepen honden, elk van dezelfde leeftijd, grootte en conditie. Hij sloot de arme dieren zonder voedsel op. De ene groep liet hij ongemoeid sterven van de honger. De dieren uit de andere groep onderwierp hij dagelijks aan kleine bloedingen om vervolgens elke hond zijn eigen afgetapte bloed te voeren. Deze honden, die dus afwisselend vasten en aten, leefden verscheidene dagen langer dan de dieren uit de eerste groep. Hieruit trok Anselmier de conclusie dat het drinken van je eigen bloed het leven verlengt. Dit onderzoek vormde destijds de basis voor een officieel ‘wetenschappelijk’ advies aan zeevaarders, voor het geval ze schipbreuk zouden leiden. Drink in geval van nood je eigen bloed. Het kan je leven net lang genoeg rekken om gered te worden. Of deze huiveringwekkende methode ooit in de praktijk (succesvol) is toegepast is mij niet bekend.

Autofagie

Anselmier noemde het drinken van het eigen bloed ‘Autofagie’, wat letterlijk “jezelf opeten” betekent. Het was voor het eerst dat in de wetenschappelijke literatuur de term ‘Autofagie’ werd gebruikt. Daarna verdween de term in de vergetelheid, wellicht omdat ook toen niemand iets leek te zien in deze horrorachtige methode.

Een eeuw later werd de term autofagie in een totaal andere context opnieuw bedacht door Nobelprijswinnaar Christian de Duve. In 1963 gaf hij de naam Autofagie aan een door hem ontdekt proces van zelfvertering binnen lichaamscellen.

Waarom zou een cel zichzelf verteren?

Net als in de experimenten van Anselmier, bleek de autofagie van de Duve het gevolg te zijn van verhongering. Onderzoek toonde aan dat autofagie een evolutionaire strategie is om celoverleving in omstandigheden met weinig voedingsstoffen mogelijk te maken. Uithongeren (vasten) zorgde voor een toename van de autofagie, terwijl aminozuren, de eindproducten van de zelfvertering, het proces afremden. Inmiddels weten we dat autofagie een oeroud geconserveerd overlevingsproces is, wat aangetoond is in eencelligen (schimmels), insecten, (weekdieren) wormen en (zoog)dieren. Dit wijst er op dat autofagie hoort bij het leven, zoals Bassie hoort bij Adriaan.

Autofagie als overlevingsstrategie bleek slechts het topje van de ijsberg te zijn. Van autofagie is aangetoond dat het relevant is voor uiteenlopende processen als neurodegeneratie, immuun-functie, kanker, veroudering en ontwikkeling.

mTOR

Mijn eerste kennismaking met de autofagie was in 1990, toen ik als jonge biologie student een stageplek vond bij de vakgroep Biochemie aan de Universiteit van Amsterdam. Autofagie was destijds een tamelijk onbekend fenomeen binnen de wetenschappelijke wereld. Wereldwijd werd het proces door zo’n honderd wetenschappers bestudeerd. In het AMC werd het onderzoek geleid door autofagie-pionier Fred Meijer.

Waar andere onderzoeksgroepen hun aandacht richtten op de ‘machinerie’ van de autofagie, waren wij vooral geïnteresseerd in de aansturing van het proces. In die tijd was bekend dat vasten zorgde voor een stimulatie van de autofagie, terwijl eiwit- en suikerrijke voeding het proces afremden. Specifieker, aminozuren en insuline waren de remmers van het proces, terwijl glucagon (een honger hormoon) een stimulerend effect had op de autofagie.

Mijn stage viel in een periode waarin een ander onderzoeksveld – de cellulaire signaaltransductie – zich snel ontwikkelde. Signaaltransductie is de wijze waarop signalen binnen cellen worden doorgegeven en omgezet in actieve processen. Onze hypothese was dat de autofagie onder controle stond van signaaltransductie processen. Dit bleek een schot in de roos. Als allereersten toonden wij aan dat het mTOR signaaltransductie pad de master regulator van de autofagie is. Een baanbrekende ontdekking die het onderzoeksveld in een stroomversnelling heeft gebracht.

Nadat ontdekt werd dat ook gistcellen in staat waren tot autofagie opende zich de mogelijkheid om met genetische screening de autofage machinerie in rap tempo te ontrafelen. Toen ook nog de relatie tussen autofagie en diverse ziekteprocessen werden gelegd, ontplofte het onderzoek naar autofagie helemaal. Uiteindelijk resulteerde dit in de Nobelprijs voor het autofagieonderzoek in 2016. Tegenwoordig bestuderen wereldwijd duizenden wetenschappers de autofagie, en heeft het onderwerp een eigen wetenschappelijk tijdschrift.

Levensverlengend

Keren we even terug naar de conclusie van Anselmier uit 1859; autofagie werkt levensverlengend. Hoewel hij zijn conclusie trok op basis van bizarre experimenten, blijkt zijn slotsom achteraf wel te kloppen.

Het oorspronkelijke onderzoek naar vasten betrof een levenslang caloriebeperkend voedingspatroon bij proefdieren. Deze extreme vorm van vasten bleek levensverlengend te zijn. Echter, terwijl caloriebeperking eenvoudig op te leggen is aan proefdieren, is deze levenslange honger voor de moderne westerse mens vrijwel niet vol te houden. Alternatieve vormen van vasten die wél bij veel mensen werken zijn intermittent fasting (IF) en time restricted feeding (TRF). Bij IF eet men per week vijf dagen normaal en twee dagen geen of ongeveer 300 calorieën. TRF kenmerkt zich door een lange periode (12 to 16 uur) per etmaal waarin niet gegeten wordt. Het meest gebruikte model hiervan is het 16:8 regime, waarbij gedurende 16 uur per etmaal niet wordt gegeten. In de andere 8 uur worden 2 of 3 maaltijden genuttigd.

Levensverlenging door caloriebeperking/vasten is inmiddels aangetoond in eencelligen (schimmels), insecten, wormen en knaagdieren. Autofagie speelt daarin een belangrijke rol.

De eeuwige jeugd

De fysiologie van cellen, dieren en mensen is van oudsher ingericht op tekorten. Het lichaam heeft daarop een beschermende reactie die goed is voor de gezondheid. Eén van die reacties is de autofagie. De vraag is, hoe werkt dat? Hoe kan een afbraakproces het leven verlengen?

Bepalend voor het levensverlengende effect van de autofagie is, dat het een selectief proces is. In iedere cel bevinden zich eiwitten of celstructuren die niet of slecht functioneren, of die overbodig geworden zijn. Deze worden voorzien van een label. Op het moment dat de autofagie actief wordt, breekt de cel selectief de gelabelde structuren af. De bouwstenen die vrijkomen worden vervolgens gebruikt voor het opbouwen van nieuwe, goed functionerende cel componenten. Zie daar, een miljardenjaren oud principe van recycling. Dit proces van afbraak en recycling, dat wordt getriggerd door vasten, zorgt letterlijk voor vernieuwing/verjonging van de cel.

Dat maakt vasten tot hét geheim van de eeuwige jeugd!

Aan vasten kleven nog veel meer voordelen. Zo heeft het een positief effect op hormonale evenwichten (bijvoorbeeld insuline resistentie), het centrale zenuwstelsel, de darmen, het Immuunsysteem, de lichaamssamenstelling en het activeren van stamcellen en regeneratieprocessen. Daarover later meer.