Ergebnisse einer neuen Studie an Mäusen und einer Phase-1-Studie an Menschen legen nahe, dass verlängerte Fastenzyklen – für jeweils 2-4 Tage – nicht nur vor toxischen Effekten der Chemotherapie schützen, sondern auch die Stammzellregeneration neuer Immunzellen und die Ausrottung auslösen von alten, beschädigten Zellen.
Die Studie von Forschern der University of Southern California (USC) in Los Angeles, die im Journal veröffentlicht wurde, ist die erste, die zeigt, dass eine natürliche Intervention die Regeneration eines Organs oder Systems durch Stammzellen auslösen kann.
Das Team glaubt, dass die Ergebnisse Menschen mit einer Schädigung des Immunsystems zugute kommen könnten, zum Beispiel wenn sie eine Chemotherapie gegen Krebs erhalten haben. Es könnte auch älteren Menschen zugute kommen, deren Immunsystem durch Alterung geschwächt ist, wodurch sie anfälliger für Krankheiten werden.
Die Wissenschaftler sagen, dass verlängertes Fasten die Stammzellen des Immunsystems vom adormanten Zustand in einen aktiven Zustand der Selbsterneuerung zu verschieben scheint.
Ergebnisse aus Experimenten mit Mäusen und einer klinischen Phase-1-Studie am Menschen zeigten, dass lange Nüchternzeiten die Anzahl der weißen Blutkörperchen signifikant verringerten. In den Mäusen hat es einen Schalter gedreht, der die Signalwege von hämatopoetischen Stammzellen – einer Gruppe von Stammzellen, die Blut und Immunsystem bilden – verändert hat.
"Wir konnten nicht vorhersagen, dass ein längeres Fasten solch eine bemerkenswerte Wirkung bei der Förderung der zellbasierten Regeneration des hämatopoetischen Systems hätte", sagt Valter Longo, Professor für Gerontologie und Biowissenschaften an der USC Davis School of Gerontology und Direktor der USC Longevity Institut.
Er sagt, wenn der Körper aufhört zu essen, verbraucht der Körper gespeicherte Glukose, Fett und Ketone, und auch die Zellen werden abgenutzt und die Immunzellen geschädigt.
"Was wir bei unserer Arbeit am Menschen und bei der Arbeit an Tieren bemerkt haben, ist, dass die Zahl der weißen Blutkörperchen bei längerem Fasten sinkt", erklärt er. "Dann, wenn du wieder fütterst, kehren die Blutzellen zurück. Also haben wir angefangen zu überlegen, woher kommt es?"
Bei Mäusen führte verlängertes Fasten dazu, dass verbrauchte Immunzellen durch neue ersetzt wurden
Bei Mäusen führten längere Fastenperioden – wiederholte Zyklen von 2 bis 4 Tagen ohne Nahrung – im Verlauf von 6 Monaten zu einer Abtötung älterer und beschädigter Immunzellen und erzeugten neue.
Während des Fastenzyklus löste der Abfall der Leukozyten eine Stammzellen-basierte Regeneration neuer Immunzellen aus. Vor allem verlängerte Fasten reduziert PKA, ein Enzym, das das Team zuvor entdeckt hatte, ist bei der Verlängerung der Lebensdauer in einfachen Organismen beteiligt.
Andere Studien haben PKA auch mit der Kontrolle der Selbsterneuerung von Stammzellen und der Pluripotenz in Verbindung gebracht – dem Ausmaß, in dem sie zu verschiedenen Zelltypen werden können.
Längeres Fasten führte auch zu einem Abfall von IGF-1, einem Wachstumsfaktor, der mit dem Altern, der Krebs- und Tumorprogression in Verbindung gebracht wird.
Das Ausschalten des Gens für PKA ist der Schlüsselschritt, der die Stammzellen dazu veranlasst, sich in die Regeneration zu verschieben, sagt Prof. Longo. "Es gibt das OK für Stammzellen, um voranzukommen und zu beginnen, zu proliferieren und das gesamte System neu aufzubauen."
Und die gute Nachricht, fügt er hinzu, ist, dass der Körper sich auch von den Teilen des Systems befreit, die während des Fastens beschädigt oder alt sein könnten, die ineffizienten Teile. Wenn Sie jetzt mit einem durch Chemotherapie oder Alterung stark beschädigten System beginnen, Fastenzyklen können buchstäblich ein neues Immunsystem erzeugen. "
Dreitägige, schnell geschützte Krebspatienten vor toxischen Chemoeffekten
In einer klinischen Studie, an der eine kleine Gruppe von Krebspatienten teilnahm, stellte das Team außerdem fest, dass das Fasten für 3 Tage vor der Chemotherapie sie vor ihren toxischen Wirkungen schützte.
Während Chemotherapie Leben rettet, verursacht es auch erhebliche Schäden am Immunsystem, und das Team hofft, dass ihre Ergebnisse zeigen, dass Fasten helfen kann, einige dieser Schäden zu minimieren.
Inzwischen gibt es keinen Vorschlag, dass Menschen versuchen sollten, die gleichen Effekte durch längeres Fasten zu erreichen, was nur unter ärztlicher Aufsicht geschehen sollte.
Weitere klinische Studien sind jetzt erforderlich, um die Wirksamkeit des Ansatzes beim Menschen zu testen und auch die Nebenwirkungen zu untersuchen.
Prof. Longo sagt, dass sie jetzt untersuchen, ob diese gleichen Regenerationseffekte mit anderen Systemen und Organen sowie mit dem Immunsystem funktionieren. Sein Labor plant bereits weitere Tierstudien und klinische Studien.
Mittel aus dem National Institute of Aging der National Institutes of Health (NIH), der Voundation und dem National Cancer Institute des NIH halfen bei der Finanzierung der Studie.
In der Zwischenzeit berichtete kürzlich, wie Stammzellen Potenzial für Braindamage Reparatur zeigen. Forschungen aus Australien deuten darauf hin, dass durch die Manipulation von Zelloberflächenproteinen Knochenmarkstammzellen möglicherweise zu Gehirnzellen differenziert werden können. Wenn sich die Methode als lebensfähig erweist, könnte sie dazu führen, dass neue Gehirnzellenpopulationen zur Behebung von Brustkrebs entstehen.
