Die Salk-Studie bietet möglicherweise eine drogenfreie Intervention zur Vorbeugung von Fettleibigkeit und Diabetes

Die Salk-Studie bietet möglicherweise eine drogenfreie Intervention zur Vorbeugung von Fettleibigkeit und Diabetes

Längeres tägliches Fasten überlagert die schädlichen Auswirkungen einer fettreichen Ernährung

LA JOLLA, CA – Es stellt sich heraus, dass es genauso wichtig sein kann, wann wir essen, wie was wir essen. Wissenschaftler am Salk Institute for Biological Studies haben herausgefunden, dass regelmäßige Essenszeiten und die Verlängerung der täglichen Fastenzeit die gesundheitsschädlichen Auswirkungen einer fettreichen Ernährung aufheben und Fettleibigkeit, Diabetes und Lebererkrankungen bei Mäusen verhindern können.

In einem Artikel, der am 17. Mai in veröffentlicht wurde Cell Metabolism, Wissenschaftler von Salk's Labor für Regulierungsbiologie berichteten, dass Mäuse, die nur acht Stunden lang fressen, gesünder sind als Mäuse, die den ganzen Tag über ungehindert fressen, unabhängig von der Qualität und dem Inhalt ihrer Ernährung. Ziel der Studie war es herauszufinden, ob Fettleibigkeit und Stoffwechselerkrankungen auf eine fettreiche Ernährung oder auf eine Störung der Stoffwechselzyklen zurückzuführen sind.

„Es ist ein Dogma, dass eine fettreiche Ernährung zu Fettleibigkeit führt und dass wir häufig essen sollten, wenn wir wach sind“, sagt er Satchidananda-Panda, außerordentlicher Professor am Regulatory Biology Laboratory und leitender Autor des Artikels. „Unsere Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass regelmäßige Essenszeiten und Fasten über eine beträchtliche Anzahl von Stunden am Tag unserer Gesundheit zuträglich sein könnten.“

Diese Bilder von Lebergewebe zeigen den Unterschied in der Fettansammlung zwischen zwei Gruppen von Mäusen, denen eine fettreiche Diät verabreicht wurde.

Eine Maus, die 24 Stunden am Tag fressen durfte (links), hatte viel höhere Leberfettwerte (weiß) als eine Maus, die auf ein 8-stündiges tägliches Fressfenster beschränkt war (rechts).

Bilder: Mit freundlicher Genehmigung des Salk Institute for Biological Studies

Pandas Team fütterte zwei Mäusepaare, die die gleichen Gene, das gleiche Geschlecht und das gleiche Alter hatten, mit einer Diät, die zu 60 Prozent aus Fett bestand (so, als würde man zu allen Mahlzeiten Kartoffelchips und Eis essen). Eine Gruppe von Mäusen konnte essen, wann immer sie wollte, wobei sie nachts die Hälfte ihrer Nahrung zu sich nahm (Mäuse sind hauptsächlich nachtaktiv) und den Rest des Tages knabberte. Die andere Gruppe durfte jede Nacht nur acht Stunden lang essen; im Wesentlichen Fasten für etwa 16 Stunden am Tag. Zwei Kontrollgruppen aßen unter ähnlichen Bedingungen eine Standarddiät, die etwa 13 Prozent der Kalorien aus Fett enthielt.

Nach 100 Tagen nahmen die Mäuse, die den ganzen Tag über häufig fetthaltige Nahrung zu sich nahmen, an Gewicht zu und entwickelten einen hohen Cholesterinspiegel, hohen Blutzucker, Leberschäden und eine verminderte motorische Kontrolle, während die Mäuse in der Gruppe mit zeitlich begrenzter Fütterung 28 Prozent weniger wogen und keine Nebenwirkungen zeigten gesundheitliche Auswirkungen trotz der Aufnahme der gleichen Menge an Kalorien aus der gleichen fetthaltigen Nahrung. Darüber hinaus übertrafen die zeitlich begrenzten Mäuse bei einem Belastungstest die Ad-lib-Esser und diejenigen, die sich normal ernährten.

„Das war ein überraschendes Ergebnis“, sagt Megumi Hatori, Postdoktorandin in Pandas Labor und Erstautorin der Studie. „Seit 50 Jahren wird uns gesagt, dass wir unsere Fettkalorien reduzieren und über den Tag verteilt kleinere Mahlzeiten und Snacks zu uns nehmen sollen. Wir haben jedoch festgestellt, dass die Fastenzeit wichtig ist. Durch zeitlich begrenztes Essen können Sie den schädlichen Auswirkungen einer fettreichen Ernährung immer noch widerstehen, und wir haben keine negativen Auswirkungen von zeitlich begrenztem Essen bei der Ernährung mit gesunder Ernährung festgestellt.“

Hatori warnte davor, dass die Menschen voreilig zu dem Schluss kommen sollten, dass es in Ordnung sei, viel ungesundes Essen zu essen, solange wir fasten. „Wir haben gezeigt, dass der Körper unter täglichem Fasten ungesunde Lebensmittel in erheblichem Maße bekämpfen kann“, sagt sie. „Aber es wird zwangsläufig Grenzen geben.“

Fettleibigkeit stellt in vielen Industrieländern eine große Gesundheitsherausforderung dar und erreicht globale pandemische Ausmaße. Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention sind mehr als ein Drittel der amerikanischen Erwachsenen und 17 Prozent der Jugendlichen fettleibig. Fettleibigkeit erhöht das Risiko für eine Reihe von Gesundheitszuständen, darunter Bluthochdruck, hoher Cholesterinspiegel usw Typ 2 Diabetes. Änderungen des Lebensstils, einschließlich gesunder Ernährung und täglicher Bewegung, sind die ersten Maßnahmen im Kampf gegen Fettleibigkeit. Die Salk-Studie schlägt eine weitere Möglichkeit zur Vorbeugung von Fettleibigkeit vor, indem der natürliche Ernährungsrhythmus erhalten bleibt, ohne die Nahrungsaufnahme zu verändern.

Wissenschaftler gehen seit langem davon aus, dass die Ursache für ernährungsbedingte Fettleibigkeit bei Mäusen in der Ernährung liegt; Die Salk-Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass auch die Verteilung der Kalorienaufnahme über den Tag hinweg dazu beitragen könnte, indem sie die Stoffwechselwege stört, die von der zirkadianen Uhr und den Nährstoffsensoren gesteuert werden.

Die Salk-Studie ergab, dass der Körper beim Essen Fett speichert und erst nach ein paar Stunden Fasten mit der Fettverbrennung und dem Abbau von Cholesterin in nützliche Gallensäuren beginnt. Bei häufigem Essen produziert und speichert der Körper weiterhin Fett, wodurch Fettzellen und Leberzellen anschwellen, was zu Leberschäden führen kann. Unter solchen Bedingungen produziert die Leber auch weiterhin Glukose, was den Blutzuckerspiegel erhöht. Eine zeitlich begrenzte Fütterung hingegen verringert die Produktion von freiem Fett, Glukose und Cholesterin und sorgt dafür, dass diese besser genutzt werden. Es reduziert die Fettspeicherung und aktiviert die Fettverbrennungsmechanismen, wenn die Tiere täglich fasten, wodurch die Leberzellen gesund bleiben und das gesamte Körperfett reduziert wird.

Der tägliche Nahrungs-Fasten-Zyklus aktiviert Leberenzyme, die Cholesterin in Gallensäuren abbauen und so den Stoffwechsel von braunem Fett anregen – einer Art „gutem Fett“ in unserem Körper, das zusätzliche Kalorien in Wärme umwandelt. Somit verbrennt der Körper beim Fasten im wahrsten Sinne des Wortes Fett. Außerdem stoppt die Leber die Glukoseproduktion für mehrere Stunden, was zur Senkung des Blutzuckers beiträgt. Die zusätzliche Glukose, die im Blut gelandet wäre – hoher Blutzucker ist ein Kennzeichen von Diabetes – wird stattdessen zum Aufbau von Molekülen verwendet, die beschädigte Zellen reparieren und neue DNA bilden. Dies hilft, chronischen Entzündungen vorzubeugen, die mit der Entstehung einer Reihe von Krankheiten in Verbindung gebracht werden, darunter Herzerkrankungen, Krebs, Schlaganfall und Alzheimer. Unter dem von Pandas Labor untersuchten zeitlich begrenzten Fütterungsplan wurden auch solche geringfügigen Entzündungen reduziert.

„Unsere Ergebnisse implizieren“, sagt Panda, „dass die Steuerung des Energiestoffwechsels ein fein abgestimmter Prozess ist, der ein komplexes Netzwerk von Signal- und genetischen Signalwegen umfasst, einschließlich Mechanismen zur Nährstoffwahrnehmung und des zirkadianen Systems.“ Zeitlich begrenzte Nahrungsaufnahme wirkt auf diese verwobenen Netzwerke und verschiebt ihren Zustand in Richtung eines normalen Nahrungsrhythmus.“

Amir Zarrinpar, Co-Erstautor der Studie von der University of California San Diego, sagte, es sei ermutigend, dass eine einfache Verlängerung der täglichen Fastenzeit eine Gewichtszunahme und den Ausbruch von Krankheiten verhinderte. „Andernfalls wäre dies mit vielen verschiedenen Pillen und mit unerwünschten Nebenwirkungen nur teilweise zu erreichen gewesen“, sagt er.

Die Multimillionen-Dollar-Frage ist, was diese Erkenntnisse für den Menschen bedeuten. Umfragen zur öffentlichen Gesundheit zur Ernährung haben sich sowohl auf die Qualität als auch auf die Quantität der Ernährung konzentriert, weisen jedoch inhärente Mängel wie Stichprobenverzerrung, Antwortverzerrung und Erinnerungsfehler auf, die die Ergebnisse fraglich machen. Daher, sagt Panda, sei es mit den aktuellen Daten schwierig, einen Zusammenhang herzustellen, wann wir essen, was wir essen und wie viel Gewicht wir zunehmen.

„Die Botschaft zum Mitnehmen“, sagt Panda, „ist, dass sich das Essen zu regelmäßigen Zeiten während des Tages und das Fasten über Nacht als vorteilhaft erweisen können, aber wir müssen auf Studien am Menschen warten, um dies zu beweisen.“

Die gute Nachricht sei, fügt er hinzu, dass die meisten erfolgreichen Eingriffe in den menschlichen Lebensstil zuerst an Mäusen getestet wurden, sodass er und sein Team zuversichtlich sind, dass ihre Ergebnisse diesem Beispiel folgen werden. Wenn die Einhaltung eines zeitlich begrenzten Ernährungsplans eine Gewichtszunahme um 10 bis 20 Prozent verhindern kann, handelt es sich um eine einfache und wirksame Lebensstilintervention zur Eindämmung der Fettleibigkeitsepidemie.

Weitere Forscher an der Studie waren Christopher Vollmers, Amir Zarrinpar, Luciano DiTacchio, Shubhroz Gill, Mathias Leblanc, Amandine Chaix, Matthew Joens und James AJ Fitzpatrick vom Salk Institute; und Eric A. Bushong und Mark H. Ellisman von der University of California, San Diego.

Diese Arbeit wurde teilweise durch das Pew Scholars Program in Biomedical Sciences, den NIH-Zuschuss R01DK091618 an MM, den Sanofi Discovery Innovation Grant und die Unterstützung der Anderson Foundation an SP unterstützt; JSPS-Stipendium für MH; Blasker Science and Technology Grant Award für Lebenslauf; NIH-Zuschuss T32DK007202 an AZ; und NIGMS gewährt MHE 8P41GM103412

Über das Salk Institute for Biological Studies:

Das Salk Institute for Biological Studies ist eine der weltweit herausragenden Grundlagenforschungseinrichtungen, in der international renommierte Dozenten in einem einzigartigen, kollaborativen und kreativen Umfeld grundlegende Fragen der Biowissenschaften untersuchen. Salk-Wissenschaftler konzentrieren sich sowohl auf Entdeckungen als auch auf die Betreuung zukünftiger Forschergenerationen und leisten bahnbrechende Beiträge zu unserem Verständnis von Krebs, Alterung, Alzheimer, Diabetes und Infektionskrankheiten, indem sie Neurowissenschaften, Genetik, Zell- und Pflanzenbiologie und verwandte Disziplinen studieren.

Die Leistungen der Fakultät wurden mit zahlreichen Ehrungen gewürdigt, darunter Nobelpreise und Mitgliedschaften in der National Academy of Sciences. Das 1960 vom Polioimpfpionier Jonas Salk, MD, gegründete Institut ist eine unabhängige gemeinnützige Organisation und ein architektonisches Wahrzeichen.