En 'metabolisk switch' kan forklare, hvorfor faste øger tarmsundheden
Fastende i 24 timer kan vende tabet af stamcellefunktion i tarmen, der ledsager aldring, ifølge en undersøgelse af mus.
Tarmstamceller er afgørende for vævsreparation og regenerering, og deres tilbagegang, når vi bliver ældre, betyder, at det bliver sværere at komme sig efter gastrointestinale tilstande og infektioner.
Forskerne, der blev ledet af et team fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Boston, opdagede, at faste i 24 timer øgede regenerering af tarmstamceller hos yngre og ældre mus.
De fandt ud af, at faste udøvede denne effekt ved hjælp af en metabolisk switch, der får celler til at nedbryde fedtsyrer i stedet for kulhydrater såsom glukose.
De opdagede også et molekyle, der kan aktivere den samme switch - et fund, der kan føre til lægemidler, der øger ældres bedring fra gastrointestinale infektioner eller kemoterapi.
Du kan læse en rapport om undersøgelsen i et papir, der nu er offentliggjort i tidsskriftet Cellestamcelle.
'Tarmens arbejdsheste'
Stamceller er umodne celler, der har bemærkelsesværdige egenskaber. For eksempel kan de replikere næsten på ubestemt tid og udvikle sig til stort set enhver type celle i kroppen og danne en væsentlig kilde til nye celler til vækst og reparation i mange væv.
I tarmen vedligeholder og reparerer de vævsforing, som "fornyer sig" ca. hver 5. dag.
Med henvisning til dette beskriver medforfatter Ömer H. Yilmaz - en assisterende professor i biologi ved MIT - tarmstamceller som "tarmens arbejdsheste."
"[D] uring ældning," bemærker han, "funktion af tarmstammen [celle] falder, hvilket svækker tarmens evne til at reparere sig selv efter skader."
I deres studieoplæg forklarer Yilmaz og hans kolleger, at diæt er kendt for at have en “dyb virkning” på vævets evne til at regenerere sig selv.
Kortvarig faste havde en stærk effekt
Der er også beviser for, at intermitterende faste kan være til gavn for sundhed og aldersrelateret fald i vævsfunktion.
Dette ansporede forskerne til at undersøge, hvordan kortvarig faste kan påvirke vævsregenerering på molekylært niveau, især gennem dens indflydelse på stamceller.
De fjernede tarmstamceller fra unge og alderen mus, der havde fastet i 24 timer og dyrket dem i laboratoriet.
De fandt ud af, at faste havde en meget stærk effekt på stamcellernes kapacitet til regenerering, hvilket tilskyndede dem til at danne "organoider" snarere som "mini-tarme".
De så dette ske i dyrkede celler taget fra både de unge og de ældre faste mus.
Metabolisk switch medierer effekten af faste
Yderligere undersøgelse på molekylært niveau afslørede, at faste fik stamcellerne til at skifte fra metaboliserende kulhydrater, såsom glukose, til metaboliserende fedtsyrer.
Omskifteren er i en vej, der styres af en gruppe molekyler, der regulerer genekspression, kaldet peroxisomproliferatoraktiverede receptorer (PPAR'er). PPAR'er styrer flere veje, der udløser celler til at nedbryde fedtsyrer.
Da forskerne slukkede for den metaboliske omskifter, fandt de ud af at fasten ikke længere øgede tarmstamcellegenerering.
Et sidste eksperiment viste, at det var muligt at "efterligne" effekten af at faste på kontakten med et molekyle, der opfører sig som en PPAR.
Hjælp til mennesker med skade på tarmforing
Dette sidste fund antyder, at det muligvis er muligt at aktivere regenerering og reparation af tarmvæv uden at faste, hvilket mange mennesker finder meget vanskeligt.
Forskerne antyder, at en sådan behandling kan hjælpe personer, der har kemoterapi, hvilket i mange tilfælde beskadiger tarmens foring.
Det kan også hjælpe ældre med at komme sig hurtigere efter tarmtilstande og infektioner.
Forskerne vil også undersøge de molekylære mekanismer, der virker, når den metaboliske switch inducerer tarmstamceller til at øge deres regenerative kræfter.
De ønsker også at finde ud af, om faste har en lignende virkning på stamceller i andet væv.
"Fastende har mange effekter i tarmen, som inkluderer øget regenerering såvel som potentielle anvendelser i enhver form for lidelse, der påvirker tarmen, såsom infektioner eller kræft."
Ömer H. Yilmaz
