Fasten gegen das Altern

Vorrübergehender Nahrungsverzicht verändert Stoffwechselprozesse, die den Alterungsprozess der Zellen aufhalten. Fasten ist die einzige Methode der Lebensverlängerung, die in allen bisher untersuchten Organismen bestätigt wurde – außer beim Menschen. Grazer Wissenschaftler untersuchen deshalb diese Vorgänge jetzt auch beim Menschen.

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Nahrungsverzicht ist biologisch gesehen fast so wichtig wie die Nahrungsaufnahme. Fasten zwingt unseren Körper, Energie und verfügbare Bausteine für neue Moleküle möglichst effizient zu nutzen. Dadurch wird in der Zelle nichts verschwendet. Alles, was sich nutzen lässt, wird wiederverwendet. Alte oder defekte Proteine und kaputte Zellteile werden abgebaut. Im Alter nehmen diese zu und können zu neurodegenerativen Krankheiten oder auch zu Krebs führen. Der Vorgang erinnert ein bisschen an das Recycling – alte Teile werden abgebaut und in Energie umgewandelt oder teilweise wiederverwendet, damit die Zelle den molekularen Müll loswird. Man könnte auch sagen, sie verjüngt sich immer wieder von neuem. Wissenschaftler sprechen von Autophagie.

Zelle eliminiert krankmachende Stoffe

Forscher der Karl-Franzens-Universität und der Med Uni Graz haben 2015 mit der Studie InterFAST begonnen. Untersucht wird dabei das Konzept des Alternate Day Fasting (ADF), in Österreich bekannt unter 10in2. In zweitägigen Zyklen wechseln sich Esstag und Fastentag ab. „Dabei geht es gar nicht darum, wenig zu essen, sondern genügend Zeit zwischen den Mahlzeiten verstreichen zu lassen. Es ist also keine Diät“, erläutert Studienleiter Prof. Dr. Frank Madeo. In der Fastenphase zwischen der Nahrungsaufnahme springt die Autophagie an, ein Prozess zellulärer Selbstreinigung. „Dabei erkennt die Zelle ein Energieproblem und verdaut alles, was nicht niet- und nagelfest ist.“

Das Wort Autophagie kommt aus dem Altgriechischen und bedeutet „sich selbst fressen“ – auch wenn sich die Zelle nicht ganz frisst. Unzählige Studien konnten zeigen, dass Autophagie eine wichtige Rolle in der Prävention verschiedener Erkrankungen spielt. So erhöht eine verminderte Autophagierate im Gehirn das Risiko für Demenz. Allerdings kann die Autophagie nicht nur durch Fasten gestartet werden, sondern auch durch sogenannte Fastenmimetika, die das Fasten nachahmen. Bisher wurden diese Effekte aber nur in Modellorganismen untersucht. Auf ihre Bestätigung am Menschen müssen wir noch einige Jahre warten.

Eines dieser Fastenmimetika, das den Prozess der Zellreparatur auslöst, ist Spermidin. Es kommt in höchster Konzentration in der Samenflüssigkeit vor. Es findet sich aber überall im menschlichen Körper. Der Stoff ist ein wichtiger Bestandteil jeder einzelnen Zelle. Die Forscher um Prof. Madeo haben bereits eine positive Wirkung von Spermidin auf das Herz nachgewiesen. Im Tiermodell hat die Verbindung die Herzelastizität und die diastolische Entspannung erhöht, während die Verdickung der Herzwände abnahm. Das beugt Herz-Kreislauf-Erkrankungen vor. Auch unsere Nahrung liefert Spermidin. Gute Lieferanten sind zum Beispiel Sojabohnen, Kartoffeln oder Äpfel. Besonders die mediterrane Kost soll reich an Spermidin sein. Ob das Spermidin aus der Nahrung bei Menschen zu den gleichen Effekten wie in Tiermodellen führt, wurde noch nicht bestätigt.

Blut- und Entzündungswerte verbessern sich

Zu viel Autophagie ist aber auch nicht gut. Dadurch würden sich die Zellen zu Tode recyceln. Das richtige Maß ist schwer zu finden. Die moderne Wissenschaft deutet aber darauf hin, dass zwei bis vier Fastentage pro Monat für die meisten Personen unbedenklich sind. Obwohl für so eine Aussage weitere Studien notwendig sind, glauben die Wissenschaftler derzeit, dass das Optimum bei etwa 12 Stunden pro Tag für die Nahrungsaufnahme liegt. Das heißt, dass es einen Zeitraum von mindestens 12 Stunden geben sollte, in dem nicht gegessen wird.

Nach diesem Intervall können im Tierversuch schon gravierende Unterschiede in der Physiologie beobachtet werden, wie eine erhöhte Stoffwechselrate oder sinkende Cholesterol- und Insulinwerte im Blut. Langfristig senkt diese Umstellung die Entzündungsparameter im Blut und führt zu einer Gewichtsreduktion durch den Abbau von Fettgewebe. Das vermindert das Risiko für chronische Erkrankungen.

Das Alternate Day Fasting ist eine der gängigsten Methoden in der wissenschaftlichen Literatur. Die als 5+2-Fasten bekannte Methode besteht dagegen aus zwei Fastentagen pro Woche und ist für manche etwas einfacher umsetzbar als das Fasten im täglichen Wechsel. Der Zellbiologe Prof. Valter D. Longo von der University of Southern California ist einer der renommiertesten Wissenschaftler in diesem Forschungsgebiet. Er nahm im Detail die Intervalle von vier Fastentagen pro Monat bei verschiedenen Personengruppen unter die Lupe. Manche Studien untersuchten auch das alltägliche Fasten mit Zeitintervallen von 12 oder 16 Stunden, in denen keine Nahrung aufgenommen wird. Trotz zum Teil gravierender Unterschiede zwischen den Fastenintervallen, sind bei all diesen Methoden Verbesserungen der Körperfunktionen zu beobachten. Dazu zählen etwa eine verbesserte Schlafqualität, mehr Ausdauer oder weniger chronische Erkrankungen.

CLOCK-Gene werden an- und abgeschaltet

Wissenschaftler können noch nicht zur Gänze erklären, was in der Zelle während des Fastens wirklich stattfindet. Eines ist aber sicher: Hunderte von Genen werden ein- und ausgeschaltet, damit die Zelle und in weiterer Folge auch der gesamte Körper mit dieser Situation zurechtkommen kann. Unter anderem sind die sogenannten CLOCK-Gene dafür verantwortlich, dass unser Körper auf Fasten richtig reagiert. Diese Gene regulieren unseren Tag-Nacht-Rhythmus und beeinflussen nicht nur unseren Schlaf, sondern auch die Herz- oder Nierenfunktion.

Darüber hinaus gibt es noch einen weiteren positiven Effekt auf die Gene. Bei jeder Zellteilung verkürzen sich die Endstücke der Zell-DNA. Diese altersabhängige Verkürzung der Schutzbereiche am Ende der Zell-DNA (Telomere) wird durch Fasten verlangsamt, wodurch die Zelle länger gesund und jung bleibt.

Wegen dieser Vielfalt von Effekten fällt es den Wissenschaftlern auch so schwer, eine präzise Antwort zu liefern, wie viel und wie man richtig fastet. Die Unterschiede im Erbmaterial sowie die bisherige Lebensweise können zu unterschiedlichen Auswirkungen des Fastens auf unseren Körper führen. Zum Beispiel zeigen manche Studien, dass bei übergewichtigen Personen mit erhöhtem Blutdruck das alternierende Fasten schon nach wenigen Wochen zur Blutdrucksenkung führen kann. Als langfristige Effekte zeigten sich auch eine Reduktion der Körpermasse und eine verbesserte Gefäßgesundheit.

Digitaler Fingerprint des Stoffwechsels

Was bei einem normalgewichtigen, gesunden Menschen nach einer Fastenperiode passiert, ist allerdings noch nicht ganz klar. Zu diesem Zweck untersucht die Grazer InterFAST-Studie an 50 Probanden und 50 Vergleichspersonen, wie das Alternate Day Fasting die Alterung der Zelle und des gesamten menschlichen Körpers beeinflusst. Die Forscher fahnden nach hunderten von Metaboliten aus Körperflüssigkeiten und Gewebeproben. Die als Metabolomics bezeichnete Analyse liefert gleichsam den digitalen Fingerprint des Stoffwechselzustandes eines Menschen. Die Ergebnisse werden voraussichtlich 2018 veröffentlicht.

In der Zwischenzeit müssen wir uns mit den Ergebnissen der präklinischen Modelle zufriedenstellen. Diese zeigen, dass verschiedene Fasteninterventionen zu einer eindeutigen Verbesserung der Gesundheit und Verlangsamung der Alterungsprozesse führen. Zum Beispiel werden durch das Fasten die Entzündungsparameter, Cholesterol und Zucker im Blut gesenkt. Auch Ausdauer, Schlafqualität und Herzgesundheit verbessern sich, was zu einer höheren Lebensqualität führt.

Während hunderte Forscher weltweit an diesem Thema arbeiten, besteht Konsens unter allen Experten: Fasten ist die einzige bekannte Methode der Lebensverlängerung, die in allen bisher untersuchten Organismen bestätigt wurde. Egal ob Hefe, Fruchtfliege, Maus oder Ratte – regelmäßiges Fasten verlängert das Leben um 20-50 Prozent. Für einen Teil der Lebensverlängerung ist die Vorbeugung verschiedener chronischen Erkrankungen in diesen Organismen zuständig. Auch die verbesserte Zellfunktion in der verzögerten Alterung aufgrund des Fastens spielt eine große Rolle. Bei Menschen sind solche Studien leider schwer durchführbar. Die bisherigen Forschungsergebnisse zeigen aber schon jetzt, dass Fasten ein großes Potenzial zur Verbesserung der allgemeinen Gesundheit birgt.

Quelle: Stekovic S. UGBforum 6/17, S. 280-282

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