ऑटोफैजी: यह क्या है, इसे कैसे सक्रिय करें और उपवास से इसका संबंध

एक ऐसे शहर की कल्पना करें जहां कभी कचरा नहीं उठाया जाता। शुरू में किसी का ध्यान नहीं जाता, लेकिन समय के साथ सड़कें बंद हो जाती हैं, बुनियादी ढांचा ढह जाता है, और सब कुछ धीमा हो जाता है। एक जीवित कोशिका बिल्कुल ऐसा ही शहर है, और वह बिना रुके कचरा पैदा करती है: गलत तरीके से मुड़े हुए प्रोटीन, पुराने हो चुके अंगक, टूटे हुए माइटोकॉन्ड्रिया और जमा हुए आणविक अवशेष। यदि कोशिका उन्हें साफ नहीं करती, तो वह बूढ़ी और बीमार हो जाएगी। सौभाग्य से, कोशिका के पास एक अत्यंत परिष्कृत निपटान और पुनर्चक्रण प्रणाली है, और इसे ऑटोफैजी कहा जाता है।

यह नाम ग्रीक से आया है, auto (स्वयं) और phagein (खाना), यानी "स्वयं को खाना"। यह डरावना लगता है, लेकिन यह जीवन के लिए सबसे आवश्यक प्रक्रियाओं में से एक है। इतना आवश्यक कि 2016 में चिकित्सा का नोबेल पुरस्कार योशिनोरी ओहसुमी (Yoshinori Ohsumi) को दिया गया, जिन्होंने इसे सक्रिय करने वाले आनुवंशिक तंत्र को समझा। तब से, ऑटोफैजी दीर्घायु की दुनिया में सबसे गर्म शब्दों में से एक बन गया है, और इसके साथ बहुत सारा शोर भी आया है। हर कोई दो सवाल पूछता है, जिनका हम यहाँ ईमानदारी से जवाब देंगे: वास्तव में ऑटोफैजी क्या है, और ऑटोफैजी और उपवास के बीच वास्तव में क्या संबंध है।

ऑटोफैजी क्या है?

ऑटोफैजी एक कोशिकीय प्रक्रिया है जिसमें कोशिका क्षतिग्रस्त या अनावश्यक घटकों को एक झिल्ली थैली में लपेटती है, उन्हें उनके कच्चे माल में तोड़ती है, और पुनर्निर्माण और ऊर्जा उत्पादन के लिए रीसायकल करती है। सरल शब्दों में, यह शरीर की कोशिकीय सफाई और आंतरिक पुनर्चक्रण प्रणाली है।

• कोशिका एक गोलाकार संरचना बनाती है जिसे ऑटोफैगोसोम कहा जाता है, जो कोशिकीय "कचरे" को घेर लेती है: क्षतिग्रस्त प्रोटीन, थके हुए माइटोकॉन्ड्रिया, और यहां तक कि आक्रमणकारी बैक्टीरिया भी।
• ऑटोफैगोसोम लाइसोसोम के साथ जुड़ जाता है, एक अंगक जो पाचन एंजाइमों से भरा होता है, जो सामग्री को अमीनो एसिड, वसा और बुनियादी शर्करा में तोड़ देता है।
• रीसायकल किए गए भाग चक्र में वापस आ जाते हैं और कोशिका द्वारा नए प्रोटीन बनाने और ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, खासकर जब भोजन की कमी हो।
• यह एक निरंतर लेकिन नियंत्रित प्रक्रिया है। यह हर समय कम गति से पृष्ठभूमि में चलती है, और तनाव की स्थितियों जैसे भूख, परिश्रम या ऑक्सीजन की कमी में तेज हो जाती है।

ओहसुमी ने 1990 के दशक में खमीर पर प्रयोगों के माध्यम से जो खोजा, वह था वे जीन जो इस पूरे तंत्र को नियंत्रित करते हैं, जिन्हें ATG जीन कहा जाता है। इस समझ ने ऑटोफैजी को एक अस्पष्ट सिद्धांत से एक आणविक प्रक्रिया में बदल दिया जिसका अध्ययन, माप और लक्ष्यीकरण किया जा सकता है। यही कारण है कि पुरस्कार इतना महत्वपूर्ण था: इसने हमें जीवन के सबसे बुनियादी रखरखाव तंत्रों में से एक का नक्शा दिया।

ऑटोफैजी और उम्र बढ़ने के बीच संबंध: रखरखाव तंत्र जो थक जाता है

ऑटोफैजी दीर्घायु के लिए इतनी महत्वपूर्ण क्यों है? क्योंकि यह उस चीज़ के केंद्र में है जिसे प्रोटियोस्टेसिस की हानि कहा जाता है, जो उम्र बढ़ने के ज्ञात संकेतों में से एक है। जैसे-जैसे हम बूढ़े होते हैं, ऑटोफैजी की दक्षता कम हो जाती है। निपटान प्रणाली धीमी हो जाती है, कोशिकीय कचरा जमा हो जाता है, और क्षतिग्रस्त प्रोटीन और थके हुए माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका में रहकर नुकसान पहुंचाते हैं।

यह संचय कोई सैद्धांतिक मामला नहीं है। यह सीधे तौर पर वृद्धावस्था की कुछ गंभीर बीमारियों से जुड़ा है। न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों जैसे अल्जाइमर और पार्किंसंस में, विषाक्त प्रोटीन के समुच्चय जमा हो जाते हैं जिन्हें सामान्य ऑटोफैजी को हटा देना चाहिए। हृदय रोगों में, क्षतिग्रस्त माइटोकॉन्ड्रिया का खराब निपटान हृदय की मांसपेशियों को नुकसान पहुंचाता है। यहां तक कि कैंसर और पुरानी सूजन के तंत्र में भी ऑटोफैजी की दोहरी और जटिल भूमिका है।

उत्साहजनक पक्ष: पशु मॉडल में, ऑटोफैजी को बढ़ाने से जीवन लंबा हुआ। जिन चूहों को अधिक सक्रिय ऑटोफैजी के लिए इंजीनियर किया गया, वे लंबा और स्वस्थ जीवन जीते थे। इसने ऑटोफैजी को एक वांछनीय लक्ष्य बना दिया: यदि हम वर्षों तक कोशिकीय सफाई की दक्षता बनाए रख सकते हैं, तो शायद हम उम्र बढ़ने की कुछ प्रक्रियाओं को धीमा कर सकते हैं। लेकिन, और यह एक महत्वपूर्ण बिंदु है, जो चूहे में काम करता है वह हमेशा सीधे मनुष्य में अनुवादित नहीं होता, और हम इस पर बाद में लौटेंगे।

ऑटोफैजी और उपवास: क्यों भूख सफाई को चालू करती है

यहाँ सबसे लोकप्रिय प्रश्न आता है। ऑटोफैजी और उपवास के बीच संबंध वास्तविक है, और एक सुंदर विकासवादी तर्क पर आधारित है। जब भोजन प्रचुर मात्रा में उपलब्ध होता है, तो कोशिका "निर्माण" मोड में होती है: वह बढ़ती है, विभाजित होती है और संचय करती है। जब भोजन की कमी होती है, तो कोशिका "अस्तित्व मोड" में चली जाती है, और सबसे तार्किक काम है पहले से अंदर जो कुछ है उसे रीसायकल करना। बाहर से कच्चा माल प्राप्त करने के बजाय, कोशिका अपने क्षतिग्रस्त घटकों को तोड़ती है और उनका पुन: उपयोग करती है। इस प्रकार भूख कोशिकीय सफाई के लिए एक प्राकृतिक ट्रिगर बन जाती है।

आणविक स्तर पर, केंद्रीय खिलाड़ी mTOR नामक एक सेंसर है। जब आप खाते हैं, विशेष रूप से प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट, mTOR सक्रिय होता है और ऑटोफैजी को दबाता है (निर्माण मोड)। जब आप उपवास करते हैं, इंसुलिन का स्तर गिर जाता है, mTOR बंद हो जाता है, और AMPK नामक एक अन्य ऊर्जा सेंसर सक्रिय हो जाता है। यह संयोजन ब्रेक को छोड़ता है और ऑटोफैजी को चालू करता है। ग्लाइकोजन भंडार का टूटना और वसा जलने (कीटोसिस) में संक्रमण भी संकेत को मजबूत करता है।

यह ईमानदार होने का स्थान है। इंटरनेट पर आपके सामने आने वाले अधिकांश संख्यात्मक दावे, जैसे "16 घंटे का उपवास ऑटोफैजी को चालू करता है" या "24 घंटे के बाद ऑटोफैजी चरम पर पहुंच जाती है", मुख्य रूप से चूहों पर किए गए अध्ययनों पर आधारित हैं। कुछ घंटों का उपवास करने वाला चूहा वह व्यक्ति नहीं है जिसने दोपहर के भोजन के बाद से कुछ नहीं खाया है। चूहे के चयापचय की दर बहुत तेज होती है, और उसमें ऑटोफैजी जागने की सीमा पहले आती है। मनुष्यों में सटीक सीमा बस निर्धारित नहीं की गई है, साधारण कारण से कि ऊतक बायोप्सी लिए बिना जीवित मानव शरीर में ऑटोफैजी को मापना बहुत मुश्किल है। तो हाँ, लंबे समय तक उपवास शायद हममें भी ऑटोफैजी बढ़ाता है, लेकिन जो कोई भी आपको सटीक घंटों की संख्या का वादा करता है, वह एक निश्चितता बेच रहा है जो अभी तक विज्ञान के पास नहीं है।

ऑटोफैजी को और क्या सक्रिय करता है? केवल उपवास नहीं

आम गलती यह सोचना है कि उपवास ही एकमात्र तरीका है। वास्तव में, ऑटोफैजी के कुछ सबसे मजबूत ट्रिगर भोजन छोड़ने से बिल्कुल भी संबंधित नहीं हैं।

1. शारीरिक गतिविधि

शारीरिक गतिविधि शायद ऑटोफैजी का सबसे मजबूत और सबसे सुरक्षित प्राकृतिक उत्तेजक है। व्यायाम मांसपेशियों में चयापचय तनाव पैदा करता है, उपलब्ध ऊर्जा को कम करता है और AMPK को सक्रिय करता है, ठीक उपवास की तरह, और इस प्रकार मांसपेशियों, हृदय और यहां तक कि मस्तिष्क में ऑटोफैजी बढ़ाता है। बड़ा फायदा: आपको कोशिकीय सफाई मिलती है बिना भोजन छोड़े, और बोनस के रूप में दीर्घायु के लिए कई अन्य सिद्ध लाभ मिलते हैं। यदि आप एक ऐसे लीवर की तलाश में हैं जो सब कुछ जोड़ता है, तो यह वह है।

2. कैलोरी प्रतिबंध और आहार पैटर्न

पूर्ण उपवास के बिना भी निरंतर कैलोरी प्रतिबंध, mTOR सक्रियण को कम करता है और ऑटोफैजी को प्रोत्साहित करता है। पशु प्रोटीन या कुछ अमीनो एसिड (जैसे ल्यूसीन और मेथियोनीन) में कम आहार पैटर्न भी mTOR संकेत को कमजोर करते हैं। यह उन कारणों में से एक है कि एक समृद्ध और संतुलित पादप-आधारित आहार स्वस्थ उम्र बढ़ने के मार्करों से जुड़ा है।

3. स्पर्मिडाइन (Eisenberg, 2016)

यह क्षेत्र की सबसे दिलचस्प खोजों में से एक है। स्पर्मिडाइन (Spermidine) पॉलीमाइन समूह का एक प्राकृतिक यौगिक है, जो गेहूं के बीज, किण्वित सोया (नाटो), मशरूम, वृद्ध चीज और फलियां जैसे खाद्य पदार्थों में पाया जाता है। 2016 में प्रतिष्ठित पत्रिका Nature Medicine में प्रकाशित एक केंद्रीय कार्य में, फ्रैंक आइजेनबर्ग (Frank Eisenberg) और उनके सहयोगियों की टीम ने दिखाया कि स्पर्मिडाइन ऑटोफैजी को सक्रिय करके चूहों में जीवन को लम्बा खींचता है, और हृदय समारोह में सुधार करता है। मानव आबादी में अवलोकन संबंधी अध्ययनों में, आहार से स्पर्मिडाइन का अधिक सेवन कम मृत्यु दर से जुड़ा था। स्पर्मिडाइन एक दुर्लभ उदाहरण है एक ऑटोफैजी-उत्तेजक यौगिक का जो सीधे थाली से आता है।

4. जांच के तहत अतिरिक्त यौगिक

अन्य यौगिकों का ऑटोफैजी उत्तेजक के रूप में अध्ययन किया जा रहा है, लेकिन मनुष्यों में कमजोर या प्रारंभिक साक्ष्य के साथ। रेस्वेराट्रोल (अंगूर और रेड वाइन से) और EGCG (ग्रीन टी से) प्रयोगशाला में AMPK और सिर्टुइन मार्ग को सक्रिय करते हैं। करक्यूमिन (हल्दी से) ने कोशिकाओं में ऑटोफैजी प्रभाव दिखाया है। रैपामाइसिन और मेटफॉर्मिन जैसी दवाएं mTOR को बाधित करके शक्तिशाली रूप से ऑटोफैजी को उत्तेजित करती हैं, लेकिन उन्हें नुस्खे और चिकित्सा पर्यवेक्षण की आवश्यकता होती है, और वे "कोशिकीय सफाई" के लिए स्व-उपयोग के लिए अभिप्रेत नहीं हैं।

क्या ऑटोफैजी का पीछा करना उचित है? आलोचनात्मक दृष्टिकोण

इंटरनेट ने ऑटोफैजी को एक उत्पाद में बदल दिया है: सटीक घंटों का उपवास करें, एक पूरक लें, और एक गारंटीकृत "सफाई" प्राप्त करें। वास्तविकता अधिक जटिल और अधिक विनम्र है, और कुछ महत्वपूर्ण आपत्तियां हैं।

पहला, मनुष्यों में ऑटोफैजी को मापना बहुत मुश्किल है। कोई सरल रक्त परीक्षण नहीं है जो कहता है "आपकी ऑटोफैजी अभी 70 प्रतिशत सक्रिय है"। हम जो कुछ भी जानते हैं वह प्लेट में कोशिकाओं, जानवरों और अप्रत्यक्ष मार्करों से आता है। इसलिए सटीक सीमा या सटीक खुराक का कोई भी वादा अटकलें हैं।

दूसरा, और कभी-कभी भूल जाते हैं, अधिक ऑटोफैजी हमेशा बेहतर नहीं होती है। ऑटोफैजी एक कड़ाई से नियंत्रित प्रक्रिया है, और निर्माण (एनाबोलिज्म) के लिए समय और टूटने (कैटाबोलिज्म) के लिए समय होता है। उदाहरण के लिए, मांसपेशियों के निर्माण की कोशिश करने वाले वृद्ध लोगों को सक्रिय mTOR और पर्याप्त प्रोटीन सेवन की एक खिड़की की आवश्यकता होती है। बहुत आक्रामक या बहुत लंबा उपवास मांसपेशियों, प्रतिरक्षा प्रणाली और हार्मोन को नुकसान पहुंचा सकता है। बुद्धिमान शरीर दोनों को संतुलित करता है, और टूटने के पक्ष में स्थायी रूप से निर्माण को दबाने का प्रयास एक गलती है।

तीसरा, उपवास सभी के लिए उपयुक्त नहीं है। मधुमेह वाले लोग, गर्भवती या स्तनपान कराने वाली महिलाएं, खाने के विकारों से पीड़ित लोग, कम वजन वाले लोग या कुछ दवाएं लेने वालों को लंबे समय तक उपवास करने से पहले डॉक्टर से परामर्श करना चाहिए। "कोशिकीय सफाई" जोखिम के लायक नहीं है यदि यह किसी अन्य प्रणाली को अस्थिर करता है।

विज्ञान से वास्तव में क्या लेना चाहिए?

तो, अतिशयोक्ति के बिना, इसे एक समझदार कार्रवाई में कैसे अनुवादित करें? यहाँ व्यावहारिक कदम हैं, सबसे मजबूत से सबसे सुरक्षित तक:

1. हिलें-डुलें। नियमित शारीरिक गतिविधि ऑटोफैजी बढ़ाने का सबसे मजबूत और सबसे सुरक्षित तरीका है, और बोनस के रूप में यह हर दूसरे स्वास्थ्य मीट्रिक में सुधार करती है। एरोबिक व्यायाम को शक्ति प्रशिक्षण के साथ मिलाएं।
2. धीरे-धीरे एक सीमित भोजन विंडो आज़माएं। प्रतिदिन 8 से 12 घंटे की विंडो में खाना (यानी नींद के घंटों सहित 12 से 16 घंटे बिना भोजन के) शरीर को चयापचय विराम देने का एक मध्यम और अपेक्षाकृत सुरक्षित तरीका है। मध्यम से शुरू करें, और चरम संख्याओं का पीछा न करें।
3. थाली से स्पर्मिडाइन खाएं। अपने आहार में स्पर्मिडाइन से भरपूर खाद्य पदार्थ शामिल करें: गेहूं के बीज, फलियां, मशरूम, किण्वित सोया और वृद्ध चीज। यह अवलोकन संबंधी साक्ष्य द्वारा समर्थित मार्ग को प्रोत्साहित करने का एक प्राकृतिक तरीका है।
4. एक समृद्ध पादप-आधारित आहार पैटर्न बनाएं। कम अल्ट्रा-प्रोसेस्ड भोजन, अधिक सब्जियां, फलियां और जैतून का तेल, मांसपेशियों को बनाए रखने के लिए पर्याप्त प्रोटीन आपूर्ति के साथ। आप हमारी दीर्घायु पोषण गाइड में और अधिक सीख सकते हैं।
5. जादू के वादे न खरीदें। कोई भी पूरक एक बटन दबाकर "ऑटोफैजी चालू" नहीं करता है। यदि आप फिर भी साक्ष्य-आधारित यौगिकों पर विचार कर रहे हैं, तो खुली आँखों से करें। हमारा पूरक चयनकर्ता ईमानदारी से यौगिकों को रैंक करता है, जिसमें वे भी शामिल हैं जो ऑटोफैजी प्रभावों का दावा करते हैं।

सामान्य प्रश्न

सरल शब्दों में ऑटोफैजी क्या है?

ऑटोफैजी कोशिका की स्व-सफाई और पुनर्चक्रण प्रणाली है। तनाव या भूख की स्थितियों में, कोशिका क्षतिग्रस्त घटकों, जैसे खराब प्रोटीन और थके हुए माइटोकॉन्ड्रिया को लपेटती है, उन्हें उनके कच्चे माल में तोड़ती है, और पुनर्निर्माण और ऊर्जा उत्पादन के लिए रीसायकल करती है। संक्षेप में, यह शरीर का आंतरिक कचरा निपटान है, और जब यह कुशल होता है तो स्वस्थ उम्र बढ़ने के लिए आवश्यक है।

ऑटोफैजी को सक्रिय करने के लिए कितने घंटे का उपवास चाहिए?

कोई सटीक उत्तर नहीं है, और यह वह सच्चाई है जो इंटरनेट को पसंद नहीं है। ऑटोफैजी हर समय पृष्ठभूमि में चलती है और उपवास लंबा होने और इंसुलिन और mTOR का स्तर गिरने पर मजबूत होती है, लेकिन मनुष्यों में सटीक सीमा निर्धारित नहीं की गई है। अधिकांश लोकप्रिय संख्याएं, जैसे "16 घंटे" या "24 घंटे", चूहों पर किए गए अध्ययनों पर आधारित हैं, जिनका चयापचय हमसे बहुत अलग है। लंबे समय तक उपवास शायद मनुष्य में भी ऑटोफैजी बढ़ाता है, लेकिन आपसे वादा किया गया कोई भी सटीक घंटे की संख्या अटकलें हैं।

कौन से पूरक ऑटोफैजी बढ़ाते हैं?

सबसे अच्छे साक्ष्य वाला यौगिक स्पर्मिडाइन है, जिसने ऑटोफैजी के माध्यम से चूहों में जीवन बढ़ाया और गेहूं के बीज, फलियां, मशरूम और किण्वित सोया जैसे खाद्य पदार्थों में पाया जाता है। रेस्वेराट्रोल, ग्रीन टी से EGCG और करक्यूमिन का भी अध्ययन किया जा रहा है, लेकिन मनुष्यों में कमजोर साक्ष्य के साथ। रैपामाइसिन और मेटफॉर्मिन शक्तिशाली रूप से ऑटोफैजी को उत्तेजित करते हैं, लेकिन वे प्रिस्क्रिप्शन दवाएं हैं और स्व-उपयोग के लिए अभिप्रेत नहीं हैं। निचली पंक्ति: कोई भी पूरक शारीरिक गतिविधि के प्रभाव की शक्ति के करीब नहीं आता है।

व्यापक परिप्रेक्ष्य

ऑटोफैजी हमें स्वस्थ उम्र बढ़ने पर एक गहरा सिद्धांत सिखाती है: लंबा जीवन केवल निर्माण का मामला नहीं है, बल्कि रखरखाव का भी है। शरीर को पुनर्जीवित होने के लिए केवल कच्चे माल की ही नहीं, बल्कि एक निपटान तंत्र की भी आवश्यकता होती है जो उसे हटा दे जो अब काम नहीं कर रहा है। जब यह सफाई प्रणाली उम्र के साथ धीमी हो जाती है, तो कचरा जमा हो जाता है और बीमारियां आती हैं। जब यह सक्रिय होती है, तो कोशिकाएं लंबे समय तक युवा रहती हैं।

लेकिन विपणन के शोर को तर्क को बदलने न दें। ऑटोफैजी एक वास्तविक, महत्वपूर्ण और प्रभावशाली प्रक्रिया है, लेकिन यह कोई बटन नहीं है जिसे आप सटीक घंटों के उपवास या किसी जादुई पूरक से दबाते हैं। जो लीवर वास्तव में इसे सक्रिय करते हैं, वे वही परिचित आधार हैं: गति, समझदार पोषण और मध्यम चयापचय विराम। इस सिद्धांत को याद रखें: शरीर जानता है कि खुद को कैसे साफ करना है, आपका काम बस हस्तक्षेप नहीं करना है, और कभी-कभी इसे अपना काम करने की स्थिति देना है।

संदर्भ:
Eisenberg T et al., Nature Medicine 2016 - Cardioprotection and lifespan extension by the natural polyamine spermidine
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2016 - Yoshinori Ohsumi, for discoveries of mechanisms for autophagy
Rubinsztein DC, Marino G, Kroemer G, Cell 2011 - Autophagy and Aging