Ein „Stoffwechselschalter“ kann erklären, warum das Fasten die Darmgesundheit fördert
Laut einer Studie an Mäusen kann das 24-stündige Fasten den mit dem Altern einhergehenden Verlust der Stammzellfunktion im Darm umkehren.
Darmstammzellen sind für die Reparatur und Regeneration des Gewebes von entscheidender Bedeutung. Ihr Rückgang mit zunehmendem Alter führt dazu, dass es schwieriger wird, sich von Magen-Darm-Erkrankungen und Infektionen zu erholen.
Die Forscher, die von einem Team des Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston geleitet wurden, stellten fest, dass das 24-stündige Fasten die Regeneration von Darmstammzellen bei jüngeren und älteren Mäusen fördert.
Sie fanden heraus, dass das Fasten diesen Effekt durch einen Stoffwechselschalter ausübt, der dazu führt, dass Zellen Fettsäuren anstelle von Kohlenhydraten wie Glukose abbauen.
Sie entdeckten auch ein Molekül, das denselben Schalter aktivieren kann - ein Befund, der zu Medikamenten führen könnte, die die Genesung älterer Menschen von Magen-Darm-Infektionen oder Chemotherapie fördern.
Sie können einen Bericht über die Studie in einem Artikel lesen, der jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht wird Zellstammzelle.
"Arbeitspferde des Darms"
Stammzellen sind unreife Zellen mit bemerkenswerten Eigenschaften. Zum Beispiel können sie sich nahezu unbegrenzt replizieren und sich zu praktisch jedem Zelltyp im Körper entwickeln, wodurch sie eine wesentliche Quelle für neue Zellen für das Wachstum und die Reparatur in vielen Geweben bilden.
Im Darm pflegen und reparieren sie die Gewebeauskleidung, die sich etwa alle 5 Tage „erneuert“.
In diesem Zusammenhang beschreibt der Co-Senior-Studienautor Ömer H. Yilmaz - Assistenzprofessor für Biologie am MIT - Darmstammzellen als „Arbeitspferde des Darms“.
"Während des Alterns", bemerkt er, "nimmt die Funktion der Darmstammzellen ab, was die Fähigkeit des Darms beeinträchtigt, sich nach einer Schädigung selbst zu reparieren."
In ihrer Studienarbeit erklären Yilmaz und seine Kollegen, dass die Ernährung bekanntermaßen einen „tiefgreifenden Einfluss“ auf die Fähigkeit des Gewebes hat, sich selbst zu regenerieren.
Kurzfristiges Fasten hatte einen starken Effekt
Es gibt auch Hinweise darauf, dass intermittierendes Fasten der Gesundheit und dem altersbedingten Rückgang der Gewebefunktion zugute kommen kann.
Dies spornte die Forscher an, zu untersuchen, wie sich kurzfristiges Fasten auf die Geweberegeneration auf molekularer Ebene auswirken könnte, insbesondere durch seinen Einfluss auf Stammzellen.
Sie entfernten Darmstammzellen von jungen und gealterten Mäusen, die 24 Stunden gefastet hatten, und kultivierten sie im Labor.
Sie fanden heraus, dass das Fasten einen sehr starken Einfluss auf die Regenerationsfähigkeit der Stammzellen hatte und sie dazu anspornte, „Organoide“ zu bilden, ähnlich wie „Mini-Därme“.
Sie sahen dies in kultivierten Zellen, die sowohl jungen als auch alten nüchternen Mäusen entnommen wurden.
Der Stoffwechselschalter vermittelt die Wirkung des Fastens
Zusätzliche Untersuchungen auf molekularer Ebene ergaben, dass die Stammzellen durch das Fasten von der Metabolisierung von Kohlenhydraten wie Glukose zur Metabolisierung von Fettsäuren übergingen.
Der Schalter befindet sich auf einem Weg, der von einer Gruppe von Molekülen gesteuert wird, die die Genexpression regulieren, die als Peroxisom-Proliferator-aktivierte Rezeptoren (PPARs) bezeichnet werden. PPARs steuern mehrere Wege, die Zellen dazu veranlassen, Fettsäuren abzubauen.
Als die Wissenschaftler den Stoffwechselschalter ausschalteten, stellten sie fest, dass das Fasten die Regeneration der Darmstammzellen nicht mehr ankurbelte.
Ein abschließendes Experiment zeigte, dass es möglich war, den Effekt des Fastens auf den Schalter mit einem Molekül zu „imitieren“, das sich wie ein PPAR verhält.
Hilfe für Menschen mit Schäden an der Darmschleimhaut
Dieser letzte Befund legt nahe, dass es möglich sein könnte, die Regeneration und Reparatur des Darmgewebes ohne Fasten zu aktivieren, was vielen Menschen sehr schwer fällt.
Die Forscher schlagen vor, dass eine solche Behandlung Personen helfen könnte, die eine Chemotherapie erhalten, die in vielen Fällen die Darmschleimhaut schädigt.
Es könnte auch älteren Menschen helfen, sich schneller von Darmbeschwerden und Infektionen zu erholen.
Die Forscher werden auch die molekularen Mechanismen bei der Arbeit weiter untersuchen, wenn der Stoffwechselschalter Darmstammzellen dazu veranlasst, ihre Regenerationskräfte zu erhöhen.
Sie wollen auch herausfinden, ob das Fasten einen ähnlichen Effekt auf Stammzellen in anderen Geweben hat.
"Fasten hat viele Auswirkungen auf den Darm, einschließlich der Förderung der Regeneration sowie potenzieller Anwendungen bei jeder Art von Krankheit, die auf den Darm einwirkt, wie Infektionen oder Krebs."
Ömer H. Yilmaz
