In einem bahnbrechenden Artikel in Nature Metabolism erklärt Mark P. Mattson von der Johns-Hopkins-Universität die Theorie des „cyclic metabolic switching“ als Schlüssel zu den gesundheitsfördernden Effekten des intermittierenden Fastens. Diese Theorie beschreibt die physiologischen Anpassungen, die durch den Wechsel zwischen Fasten- und Essphasen entstehen und hebt die damit verbundenen Vorteile für die Gesundheit hervor.

Intermittierendes Fasten: Ein Lebensstil für die Gesundheit

Intermittierendes Fasten ist mehr als nur eine Methode zur Kalorienreduktion. Es umfasst einen dynamischen Wechsel zwischen ketogenen und nicht-ketogenen Stoffwechselzuständen, was dem Körper signifikante Vorteile bietet. Zu den beliebtesten Formen gehören „time-restricted eating“, bei dem man innerhalb eines Essensfensters von vier bis zehn Stunden isst, sowie das „alternate-day fasting“, das abwechselnde Fasten- und Ernährungstage beinhaltet. Laut Mattson führt diese zyklische metabolische Umschaltung zu einer Vielzahl positiver Gesundheitsreaktionen.

Die Fastenperioden aktivieren spezifische zelluläre Stressantworten wie Autophagie, das Recycling von Mitochondrien und antioxidativen Schutz, während die darauffolgenden Essensphasen regenerative Prozesse wie Zellwachstum und synaptische Plastizität stimulieren. Diese Mechanismen könnten auch das Risiko chronischer Krankheiten senken.

Molekulare Mechanismen der zyklischen Umschaltung

Während der Fastenphasen sinken die Glukosespiegel, und der Körper schaltet auf die Nutzung von Ketonkörpern um, insbesondere von β-Hydroxybutyrat (BHB). BHB hat eine doppelte Funktion: Es dient als alternativer Energielieferant und funktioniert als Signalmolekül mit weitreichenden epigenetischen und zellulären Wirkungen. Während des Fastens werden autophagische Prozesse aktiviert, und die mTOR-Signalwege, die mit Zellwachstum in Verbindung stehen, werden gehemmt. In der anschließenden Nahrungsphase wird mTOR wieder aktiviert, was die Regenerationsprozesse unterstützt.

Wichtige zelluläre Signalwege sind:

- Sirtuine (SIRT1 und SIRT3): Verbessern die mitochondriale Funktion und fördern die Zellgesundheit.

- AMPK/PGC-1α-Achse: Unterstützt die Bildung neuer Mitochondrien.

- NRF2: Aktiviert antioxidative Schutzmechanismen und schützt vor oxidativem Stress.

- Autophagie-Maschinerie: Stellt sicher, dass Proteine und Zellkomponenten in optimalem Zustand bleiben.

Endokrine und parakrine Signale spielen ebenfalls eine entscheidende Rolle im zyklischen Stoffwechsel. Diese Moleküle, die als „Fastokine“ bezeichnet werden, koordinieren die systemischen Anpassungsprozesse an Fastenzustände. Beispiele hierfür sind:

- Ghrelin: Steigert die Neurogenese und hat entzündungshemmende Eigenschaften.

- Adiponektin: Verbessert die Insulinsensitivität und die neuronale Plastizität.

- FGF21 und α-Klotho: Wirken anti-aging und unterstützen kognitive Funktionen.

Evidenz aus humanen und tierexperimentellen Studien

Die Theorie des cyclic metabolic switching stützt sich auf umfangreiche Forschung. In Tiermodellen haben Fastenstrategien wie alternate-day fasting neuroprotektive, metabolische und kardiovaskuläre Vorteile gezeigt. Randomisierte kontrollierte Studien wiesen bei übergewichtigen und normalgewichtigen Teilnehmern signifikante Verbesserungen der Insulinsensitivität, Blutdruckwerte und Muskelmasse durch intermittierendes Fasten nach. Interessanterweise wurden viele dieser positiven Effekte auch unter isokalorischen Bedingungen beobachtet, was darauf hinweist, dass die Vorteile von intermittierendem Fasten über ein einfaches Kaloriendefizit hinausgehen.

Intermittierendes Fasten vs. ketogene Diät

Obwohl auch ketogene Diäten Ketose hervorrufen, fehlt die zyklische Natur des intermittierenden Fastens. Aufgrund des hohen Anteils an Proteinen könnten sie nicht dieselbe Signalhemmung wie die Fastenphasen des intermittierenden Fastens induzieren. Zudem könnte eine langfristige ketogene Ernährung das Gleichgewicht der Fastokine stören und negative Auswirkungen auf Immun- und Herz-Kreislauf-Funktionen haben. Langfristige Beobachtungen zeigen, dass bei Tieren metabolische sowie kognitive Beeinträchtigungen unter einer strikten ketogenen Ernährung auftreten können, einschließlich Insulinresistenz und abnehmender Lebensspanne.

Intermittierendes Fasten: Die Zukunft der Ernährung

Die Theorie des cyclic metabolic switching eröffnet faszinierende Perspektiven für die Gesundheitsforschung und die Ernährungsberatung. Zukünftige klinische Studien sollten verschiedene Fastenformen, zirkadiane Rhythmen und individuelle Patientenmerkmale einbeziehen. Digitale Tools zur Überwachung von Ketose, Blutzuckerspiegeln und Fastenintervallen könnten helfen, die Umsetzung von intermittierendem Fasten effektiver und sicherer zu gestalten. Nutze die Kraft des Fastens und verbessere deine Gesundheit nachweislich – es könnte dein Leben verändern!