Een 'metabolische omschakeling' kan verklaren waarom vasten de darmgezondheid bevordert
Volgens een studie bij muizen kan 24 uur vasten het verlies van stamcelfunctie in de darmen dat gepaard gaat met veroudering, omkeren.
Darmstamcellen zijn cruciaal voor weefselherstel en regeneratie, en hun achteruitgang naarmate we ouder worden, betekent dat het moeilijker wordt om te herstellen van gastro-intestinale aandoeningen en infecties.
De onderzoekers, die werden geleid door een team van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston, ontdekten dat 24 uur vasten de regeneratie van darmstamcellen bij jongere en oudere muizen stimuleerde.
Ze ontdekten dat vasten dit effect uitoefende door middel van een metabolische schakelaar die ervoor zorgt dat cellen vetzuren afbreken in plaats van koolhydraten zoals glucose.
Ze ontdekten ook een molecuul dat dezelfde schakelaar kan activeren - een bevinding die zou kunnen leiden tot medicijnen die het herstel van ouderen van gastro-intestinale infecties of chemotherapie stimuleren.
U kunt een rapport over het onderzoek lezen in een artikel dat nu in het tijdschrift wordt gepubliceerd Cel Stamcel.
‘Werkpaarden van de darm’
Stamcellen zijn onrijpe cellen met opmerkelijke eigenschappen. Ze kunnen bijvoorbeeld bijna oneindig repliceren en zich ontwikkelen tot vrijwel elk type cel in het lichaam, waardoor ze een essentiële bron vormen van nieuwe cellen voor groei en herstel in veel weefsels.
In de darmen onderhouden en repareren ze de weefselbekleding, die zich ongeveer elke 5 dagen 'vernieuwt'.
In verband hiermee beschrijft co-senior studie auteur Ömer H. Yilmaz - een assistent-professor biologie aan het MIT - darmstamcellen als de "werkpaarden van de darm".
"Tijdens het ouder worden", merkt hij op, "neemt de functie van de darmstam [cel] af, waardoor het vermogen van de darm om zichzelf te herstellen na beschadiging wordt aangetast."
In hun studiedocument leggen Yilmaz en zijn collega's uit dat het bekend is dat voeding een "diepgaand effect" heeft op het vermogen van weefsel om zichzelf te regenereren.
Kort vasten had een sterk effect
Er zijn ook aanwijzingen dat intermitterend vasten de gezondheid en leeftijdsgerelateerde achteruitgang van de weefselfunctie ten goede kan komen.
Dit spoorde de onderzoekers aan om te onderzoeken hoe kortdurende vasten de weefselregeneratie op moleculair niveau kan beïnvloeden, met name door de invloed ervan op stamcellen.
Ze verwijderden darmstamcellen van jonge en oude muizen die 24 uur hadden gevast en kweekten ze in het laboratorium.
Ze ontdekten dat vasten een zeer sterk effect had op het regeneratievermogen van de stamcellen, waardoor ze werden aangespoord om 'organoïden' te vormen, vergelijkbaar met 'minidarmen'.
Ze zagen dit gebeuren in gekweekte cellen van zowel de jonge als de bejaarde nuchtere muizen.
Metabole omschakeling bemiddelt het effect van vasten
Aanvullend onderzoek op moleculair niveau wees uit dat door vasten de stamcellen overschakelden van het metaboliseren van koolhydraten, zoals glucose, naar het metaboliseren van vetzuren.
De schakelaar bevindt zich in een pad dat wordt bestuurd door een groep moleculen die de genexpressie reguleren, de zogenaamde peroxisoomproliferator-geactiveerde receptoren (PPAR's). PPAR's controleren verschillende routes die cellen ertoe aanzetten om vetzuren af te breken.
Toen de wetenschappers de metabolische schakelaar uitschakelden, ontdekten ze dat vasten niet langer de regeneratie van darmstamcellen stimuleerde.
Een laatste experiment toonde aan dat het mogelijk was om het effect van vasten op de schakelaar te 'nabootsen' met een molecuul dat zich gedraagt als een PPAR.
Hulp voor mensen met beschadiging van de darmwand
Deze laatste bevinding suggereert dat het mogelijk is om de regeneratie en het herstel van darmweefsel te activeren zonder te vasten, wat veel mensen erg moeilijk vinden.
De onderzoekers suggereren dat een dergelijke behandeling mensen kan helpen die chemotherapie ondergaan, wat in veel gevallen de darmwand beschadigt.
Het kan ouderen ook helpen om sneller te herstellen van darmaandoeningen en infecties.
De onderzoekers gaan ook de moleculaire mechanismen die aan het werk zijn verder onderzoeken wanneer de metabole schakelaar darmstamcellen induceert om hun regeneratieve krachten te vergroten.
Ze willen ook ontdekken of vasten een vergelijkbaar effect heeft op stamcellen in andere weefsels.
"Vasten heeft veel effecten in de darmen, waaronder het stimuleren van regeneratie en mogelijke toepassingen bij elk type aandoening die de darmen treft, zoals infecties of kankers."
Ömer H. Yilmaz
