Centrul de cercetare pentru securitatea alimentară, Universitatea de Științe Medicale din Isfahan, Isfahan, Iran

Departamentul de Nutriție Clinică, Școala de Nutriție și Știința Alimentelor, Universitatea de Științe Medicale din Isfahan, Isfahan, Iran

Centrul de cercetare pentru securitatea alimentară, Universitatea de Științe Medicale din Isfahan, Isfahan, Iran

Departamentul de Nutriție Comunitară, Școala de Nutriție și Știința Alimentelor, Universitatea de Științe Medicale din Isfahan, Isfahan, Iran

Departamentul de Nutriție Comunitară, Școala de Nutriție și Știința Alimentelor, Universitatea de Științe Medicale din Isfahan, Isfahan, Iran

Departamentul de farmacologie, Școala de științe medicale, Universitatea din Otago, Dunedin, Noua Zeelandă

Centrul Halal de Cercetare al IRI, FDA, Teheran, Iran

Centrul de cercetare a biotehnologiei, Institutul de tehnologie farmaceutică, Universitatea de Științe Medicale din Mashhad, Mashhad, Iran

Centrul de cercetare a inflamației neurogene, Universitatea de Științe Medicale din Mashhad, Mashhad, Iran

Institutul de cercetare al spitalului memorial al mamei poloneze (PMMHRI), Lodz, Polonia

Corespondență cu: Amirhossein Sahebkar, Departamentul de Biotehnologie și Nanotehnologie Medicală, Școala de Medicină, Universitatea de Științe Medicale din Mashhad, Mashhad, Iran. Casetă poștală: 91779‐48564, E-mail: [email protected]; [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Centrul de cercetare pentru securitatea alimentară, Universitatea de Științe Medicale din Isfahan, Isfahan, Iran

Departamentul de Nutriție Clinică, Școala de Nutriție și Știința Alimentelor, Universitatea de Științe Medicale din Isfahan, Isfahan, Iran

Centrul de cercetare a securității alimentare, Universitatea de Științe Medicale din Isfahan, Isfahan, Iran

Departamentul de Nutriție Comunitară, Școala de Nutriție și Știința Alimentelor, Universitatea de Științe Medicale din Isfahan, Isfahan, Iran

Departamentul de Nutriție Comunitară, Școala de Nutriție și Știința Alimentelor, Universitatea de Științe Medicale din Isfahan, Isfahan, Iran

Departamentul de farmacologie, Școala de științe medicale, Universitatea din Otago, Dunedin, Noua Zeelandă

Centrul Halal de Cercetare al IRI, FDA, Teheran, Iran

Centrul de cercetare a biotehnologiei, Institutul de tehnologie farmaceutică, Universitatea de Științe Medicale din Mashhad, Mashhad, Iran

Centrul de cercetare a inflamației neurogene, Universitatea de Științe Medicale din Mashhad, Mashhad, Iran

Institutul de cercetare al spitalului memorial al mamei poloneze (PMMHRI), Lodz, Polonia

Corespondență cu: Amirhossein Sahebkar, Departamentul de Biotehnologie și Nanotehnologie Medicală, Școala de Medicină, Universitatea de Științe Medicale din Mashhad, Mashhad, Iran. Casetă poștală: 91779‐48564, E-mail: [email protected]; [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Abstract

Introducere

Post sau restricție de calorii

calorice

Cu toate acestea, conform cunoștințelor noastre, efectul CR sau al postului asupra inducerii mitofagiei sau autofagiei mitocondriale nu a fost evaluat până acum. În această revizuire, examinăm impactul RC asupra stimulării autofagiei 50 și am evaluat dacă postul sau CR poate stimula mitofagia.

Materiale și metode

Această analiză narativă a fost concepută și raportată în conformitate cu liniile directoare ale articolelor de raportare preferate pentru analize sistematice și meta-analize (PRISMA). Bazele de date Medline, Web of Science, Scopus și Google Scholar au fost căutate utilizând următorii termeni din rezumatele titlurilor: mitofagie SAU autofagie mitocondrială ȘI destinare SAU rapidă sau postată CR sau CR SAU restricție alimentară SAU lipsă de alimente sau dietă săracă în calorii SAU dietă cu conținut scăzut de calorii. Am inclus studii care au evaluat efectul postului sau CR asupra mitofagiei. Căutarea literaturii a fost efectuată de la început până la 1 august 2019. Doi cercetători (SM și MB) au examinat independent și sistematic bazele de date bibliografice majore. Listele de referință din toate articolele selectate au fost, de asemenea, examinate pentru studii relevante suplimentare.

Rezultate

Post sau restricție de calorii și mitofagie

Efectul CR sau al postului asupra inducerii autofagiei mitocondriale a fost evaluat în experimente preclinice și în câteva studii clinice. Un rezumat al rezultatelor este prezentat în Masa 1. În plus, o cale sumară schematică a efectului postului sau CR asupra căilor de semnalizare a stimulării mitofagiei este prezentată în Figura 2.

Dieta de control: (3,42 kcal/g) Dieta bogată în calorii: (4,52 kcal/g)

CR: (a consumat cu 30% mai puține calorii decât martorul)

CR (cu 40% mai puțin decât controlul)

CR + antrenament de exerciții

Mitofagia în țesutul cardiac ↑

Stare de post: consum de 150 ml apă la fiecare 15 minute în timpul exercițiului

Stare alimentată: a consumat 150 ml băutură conținând 6% carbohidrați la fiecare 15 minute în timpul perioadei de exercițiu

Expresia Bnip3 ↑ în starea de hrănire imediat după exercițiu comparativ cu starea de post.

Nivelurile de ARNm de Bnip3 și Bnip3L au fost mai mari în starea de hrănire după efort, comparativ cu starea de post

Raportul LC3bII/LC3bI a fost redus semnificativ în starea de post

Expresia proteinelor și ARNm a Fis1 ↑ la șoarecii cu deficit de PASK

  • CR, restricție de calorii; PASK, PAS Domain Kinase; RYGB, ROX - en - Y chirurgie de bypass gastric.

Shirakabe și colab. 62 a utilizat, de asemenea, transducția mt-mKeima (vectorul 9 adeno-asociat) pentru a evalua autofagia mitocondrială în inimă. Keima vizată mitocondriilor este o proteină fluorescentă care poate emite mai multe semnale de culoare în diferite situații de pH; prin urmare, poate fi utilizat pentru a evalua mitofagia în cardiomiocite atunci când este administrată intravenos la șoareci. Șoarecii au fost împărțiți în două grupuri; un grup de control care a fost hrănit în mod normal și un grup de 48 de ore post. Țesutul cardiac a fost îndepărtat și extractul total de ADN a fost utilizat pentru a evalua ADN-ul mitocondrial. Rezultatele au demonstrat o creștere a autofagiei mitocondriale, așa cum este indicat de prezența autofagozomilor care conțin mitocondrii în grupul de 48 de ore comparativ cu grupul hrănit. Conținutul de ADN mitocondrial și nivelurile de COX1/GAPDH pot fi utilizate ca un indicator al masei mitocondriale au fost semnificativ mai mici în grupul de post comparativ cu grupul de control. Această lucrare oferă în plus dovezi că postul poate induce mitofagie și ar putea fi cardioprotector.

Dongil și colab. 63 au examinat postul și mitofagia folosind un model cu deficit de domeniu kinază PAS (PASK). Acest studiu a recrutat atât șoareci masculi de tip sălbatic, fie deficienți în PASK, care aveau vârsta de 12-20 săptămâni. Șoarecii au fost ținuți pe o dietă AL sau au postit 24-48 de ore, iar probele de ficat au fost colectate pentru a evalua expresia biomarkerilor mitofagici. Acest studiu a demonstrat că conținutul de ADN mitocondrial al șoarecilor cu deficit de PASK a fost mai mare decât în ​​tipul sălbatic în condiții de post și hrănire. Exprimarea de Mnf1 și Opa1 genele care sunt legate de fuziunea mitocondrială au fost mai mari la șoarecii deficienți în PASK în condiții fără post în raport cu șoarecii de tip sălbatic. Șoarecii cu deficit de PASK au avut, de asemenea, niveluri mai ridicate de proteine ​​și expresie de ARNm a genelor implicate în mitofagie (Fis1 și PINK1) comparativ cu grupul de tip sălbatic în starea de 48 ore. De asemenea, ARNm-ul Binp3 a crescut în stare de post la șoarecii cu deficit de PASK și la șoarecii de tip sălbatic. Genele implicate în exprimarea enzimelor antioxidante (GPx, MnSOD, HO1, Cu/ZnSOD și GCLm) au fost, de asemenea, supraexprimate în grupul de post cu deficit de PASK. În mod colectiv, aceste descoperiri demonstrează supraviețuirea celulelor și mitofagia îmbunătățite în timpul perioadelor de post.

Gubbiotti și colab. 65 au examinat decorina, un proteoglican secretat cunoscut pentru a juca un rol în mitofagia celulelor carcinomului mamar. Șoarecii masculi și femele de patru luni până la șase luni au fost plasați pe o dietă hrănită sau în condiții de post timp de 25 de ore. Șoarecii aflați în stare de repaus alimentar au fost reținuți timp de 25 de ore, dar puteau consuma apă AL. Postul a dus la o creștere semnificativă a nivelurilor transcriptului decorin cardiac. În plus, imunoblotarea extractelor de țesuturi întregi confirmă faptul că starea rapidă duce la creșterea transcriptului proteinei glicinului de decorină, iar nivelurile de proteine ​​ale decorinei cardiace au crescut după post, indicând din nou că postul poate induce autofagie.

Concluzii

Dovezile privind postul sau CR sunt limitate și variate, cum ar fi tipul de intervenție, durata intervenției, țesutul țintă și populația țintă (Masa 1). Dovezile actuale sugerează în mod covârșitor că RC și postul induc mitofagie și markeri asociați mitofagiei. Pe baza dovezilor actuale pe care le-am analizat aici, s-ar putea concluziona că postul sau CR are un rol promițător ca roman, o abordare practică fără efecte secundare în reglarea sănătății prin inducerea autofagiei mitocondriilor în diferite organe ale corpului. Sunt necesare mai multe studii pentru a clarifica relația dintre lipsa de alimente și mitofagie. În plus, evaluarea diferitelor tipuri de CR, cum ar fi restricționarea carbohidraților, a grăsimilor sau a proteinelor sau a diferitelor tipuri de post, cum ar fi hrănirea intermitentă, restricționată în timp și postul alternativ de zi, ar trebui folosită pentru a determina cea mai bună abordare în ceea ce privește inducerea mitofagiei și starea de sănătate. În plus, este important să fie necesare cercetări suplimentare pentru a lega efectul CR și al mitofagiei asupra progresiei bolilor, cum ar fi diabetul, boala neurodegenerativă și cancerul.

Mulțumiri

Autorii certifică faptul că respectă ghidurile etice pentru publicare în Jurnalul de Cachexie, Sarcopenia și Muscle. 71