Nutzen und Risiko des Fastens

Kalorienarme Diäten oder intermittierendes Fasten haben nachweislich zahlreiche gesundheitliche Vorteile. Weniger Aufmerksamkeit in der öffentlichen Wahrnehmung erhielt bisher das Fastenbrechen. Zu Unrecht, wie eine Arbeit um ein Autorenteam um Dr. Shinya Imada und Dr. Saleh Khawaled vom Department of Biology am David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research MIT in Cambridge, USA, jetzt zeigt, die im Wissenschaftsjournal »Nature« erschien.

In früheren Arbeiten hatten die Forschenden ihren Fokus auf die Stammzellen im Darm gelegt, die eine wichtige Rolle in diesem stark beanspruchten Organ spielen. Darmstammzellen gehören zu den sich am aktivsten teilenden Zellen im Körper, die dazu beitragen, dass sich die Darmschleimhaut alle fünf bis zehn Tage vollständig erneuert.

So hatten die Forschenden gezeigt, dass Fasten seine positive Wirkung unter anderem dadurch entfaltet, dass es die Regenerationsfähigkeit von Darmstammzellen steigert. Aber ist es wirklich das Fasten, das die Regeneration antreibt? Oder wird der Effekt durch die Wiederaufnahme von Nahrung nach dem Fasten induziert?

Die Antwort auf diese Frage wird in der jetzt publizierten Studie gegeben. In Mausmodellen konnten die Forschenden zeigen, dass die Stammzellregeneration während des Fastens tatsächlich unterdrückt wird. Erst nach Wiederaufnahme von Nahrung wird die Stammzell-Regeneration induziert.

Zu diesem Ergebnis kamen die Forschenden nach der Analyse von drei Gruppen unterschiedlich behandelter Mäuse. Die erste Gruppe fastete 24 Stunden lang. Die zweite Gruppe durfte dann nach 24 Stunden Fasten über einen Zeitraum von ebenfalls 24 Stunden ohne Einschränkungen wieder essen, während die dritte Gruppe als Kontrollgruppe diente und über den gesamten Zeitraum des Experiments essen konnte.

Die höchste Proliferationsrate der Darmstammzellen wurde 24 Stunden nach Beginn des Fastenbrechens beobachtet. Diese Zellen waren auch teilungsaktiver als Darmstammzellen von Mäusen, die überhaupt nicht gefastet hatten.

Die Regeneration wird vor allem durch die Aktivierung des mTOR-Signalweg vorangetrieben, von dem gut bekannt ist, dass er maßgeblich an Zellwachstum und Stoffwechsel beteiligt ist. Dies geschieht in erster Linie durch die Aktivierung der Translation von Messenger-RNA im Rahmen der Proteinbiosynthese.

Die Proteinsynthese ist für die Vermehrung von Stammzellen unerlässlich. Dabei spielen unter anderem Polyamine eine wichtige Rolle. Stehen nicht ausreichend Polyamine zur Verfügung, hindert dies die Regeneration der Darmstammzellen.