Wie intermittierendes Fasten die Lebenserwartung erhöht

Eine eingeschränkte Kalorienzufuhr wie zum Beispiel durch intermittierendes Fasten verbessert nicht nur die körperliche Gesundheit, sondern trägt auch zu einem gesunden Altern des Gehirns bei und erhöht die Lebenserwartung.

In einer neuen Studie unter Beteiligung von Fachleuten der University of Southern California (USC) wurde untersucht, welche Mechanismen bei einer kalorienreduzierten Ernährung Auswirkungen auf die Alterung und die Lebenserwartung haben. Die Ergebnisse sind in dem Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht.

Untersuchung von Fruchtfliegen und menschlichen Zellen

Die aktuelle Forschungsarbeit wurde laut dem Team an rund 200 Fruchtfliegenstämmen mit unterschiedlichem genetischen Hintergrund und zusätzlich an menschlichen Zellen durchgeführt.

Die Fliegen wurden mit zwei verschiedenen Ernährungsformen gefüttert. Entweder verabreichte das Team den Fliegen normale Nahrung oder die Insekten erhielten eine stark eingeschränkte Diät, die nur zehn Prozent der normalen Nahrung ausmachte.

Es zeigte sich, dass die Fliegen fünf Gene in sich trugen, die spezifische Varianten aufwiesen, welche die Langlebigkeit bei eingeschränkter Ernährung stark beeinflussten. Zwei der Gene hatten Äquivalente oder Entsprechungen im menschlichen Genom, fügen die Fachleute hinzu.

Eines dieser Gene wählten das Team für eine genauere Untersuchung aus. Dieses Gen heißt bei der Fruchtfliege Mustard (mtd), bei Mensch und Maus Oxidationsresistenz 1 (OXR1).

Worauf beruht der Schutz vor oxidativen Schäden?

Laut den Forschenden war bereits bekannt, dass dieses Gen Zellen vor oxidativen Schäden schützt. Das Problem war jedoch, dass der Mechanismus, durch den das Gen seine Wirkung entfaltet, bisher unklar blieb.

Beim Menschen führt der Verlust von OXR1 zu schweren neurologischen Ausfällen und einem vorzeitigen Tod. In einem Modell der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) verbesserte die Zugabe von OXR1 die Lebenserwartung von Mäusen, berichten die Forschenden.

Wirkung von OXR1 auf Proteine

Um herauszufinden, wie sich ein in Neuronen aktives Gen auf die gesamte Lebensspanne auswirkt, führte das Team verschiedene Tests durch. Es stellte sich heraus, dass OXR1 einen Komplex beeinflusst, der Retromer genannt wird. Dabei handelt es sich um eine Gruppe von Proteinen, die für das Recycling von zellulären Proteinen und Lipiden notwendig sind.

Eine eingeschränkte Kalorienzufuhr verlangsamt die Alterung des Gehirns aufgrund der Wirkung von mtd/OXR1 auf die Aufrechterhaltung des Retromers, so die Forschenden.

Schutz der Nervenzellen

„Diese Arbeit zeigt, dass der Retromer-Weg, der an der Wiederverwendung zellulärer Proteine beteiligt ist, eine Schlüsselrolle beim Schutz von Neuronen spielt, wenn die Nährstoffe begrenzt sind“, erläutert Studienautor Professor Dr. Pankaj Kapahi in einer Pressemitteilung.

Die Fachleute fanden heraus, dass mtd/OXR1 die Funktion der Retromere erhält und für die neuronale Funktion, die gesunde Alterung des Gehirns und die Verlängerung der Lebensspanne bei eingeschränkter Ernährung notwendig ist.

„Das Gen ist ein wichtiger Faktor für die Widerstandsfähigkeit des Gehirns, der vor Alterung und neurologischen Krankheiten schützt“, fügt Studienautorin Professorin Dr. Lisa Ellerby hinzu. Die Ernährung beeinflusse dieses Gen. Wenn man weniger Nährstoffe zu sich nimmt, zum Beispiel durch intermittierendes Fasten, kann werde die Expression des Gens erhöht.

Längeres Leben dank reduzierter Nährstoffzufuhr

Zudem zeigte sich, dass eine Erhöhung der mtd-Expression bei Fliegen zu einer längeren Lebenserwartung führt. Dies lässt laut die Forschenden vermuten, dass eine übermäßige Expression von OXR1 beim Menschen zu einer Verlängerung der Lebensspanne beitragen könnte.

Es ist bereits geplant, zu untersuchen, welche Substanzen die OXR1-Konzentration während des Alterns erhöhen und so die Alterung des Gehirns verlangsamen. Dies könnte auch Hinweise darauf geben, warum das Gehirn im Alter überhaupt degeneriert, fügt das Team hinzu. (as)