Intermittierendes Fasten unterstützt Regeneration nach Nervenschädigungen

Laut Forschern des Imperial College London verändert intermittierendes Fasten die Aktivität der Darmbakterien von Mäusen und erhöht ihre Fähigkeit, sich von Nervenschäden zu erholen. Dies könnte auch bei der Therapie bei Querschnittlähmung interessant sein.

In einer neue Studie, die im Oktober 2022 im Fachmagazin Nature veröffentlicht wurde, beschreiben die Forscher, wie das Fasten im Tier-Modell dazu führte, dass Darmbakterien die Produktion eines Metaboliten namens 3-Indolpropionsäure (IPA) erhöhten, der für die Regeneration von Axonen (fadenartige Strukturen an den Enden von Nervenzellen, die elektrochemische Signale an andere Zellen im Körper aussenden) benötigt wird.

Das Forscherteam hofft, dass die Ergebnisse von der Maus auf den Menschen übertragbar sind, da Clostridium sporogenesis – das Bakterium, das IPA produziert – sowohl im Darm von Menschen als auch von Mäusen vorkomme, und IPA auch in den Blutbahnen von Menschen zu finden sei.

„Wenn IPA von diesen Bakterien nicht produziert werden kann und im Serum fast nicht vorhanden war, war die Regeneration beeinträchtigt“, erklärt Simone Di Giovanni, Professor für restaurative Neurowissenschaften, die Hintergründe zu dem neuartigen Mechanismus, der im Versuch beobachtet wurde. „Intermittierendes Fasten wurde bereits in anderen Studien mit der Wundheilung und dem Wachstum neuer Neuronen in Verbindung gebracht, aber unsere Studie ist die erste, die genau erklärt, wie Fasten die Heilung von Nerven unterstützen könnte.“

Fasten als mögliche Behandlung bei der Nervenregeneration

In der Studie wurde die Nervenregeneration von Mäusen untersucht, denen eine Verletzung des Ischiasnervs zugefügt worden war. Die Hälfte der Mäuse unterzog sich einem Das intermittierenden Fasten stand für die Hälfte der Mäuse auf dem Plan, d. h. sie fraßen so viel sie wollten an einem Tag, während sie am darauffolgenden Tag gar nichts zu fressen bekamen. Die Kontrollgruppe (die andere Hälfte der Mäuse) hatte durchgehend Zugang zu unbegrenzt viel Nahrung. Mit diesen Diäten wurden bereits 10 bzw. 30 vor dem Eingriff begonnen; die Erholung der Mäuse wurde 24 bis 72 Stunden nach der Durchtrennung des Nervs überwacht.

Die Länge der nachwachsenden Axone wurde im Anschluss gemessen. Bei den Mäusen, die gefastet hatten, zeigte sich ein um etwa 50 % verbesserte Regeneration.

Untersuchung zeigt Verbindung zum Stoffwechsel

Die Forscher untersuchten auch, auf welche Weise das Fasten zu einer Nervenregeneration führte. Es zeigte sich, dass das Blut von Mäusen, die phasenweise auf Nahrung verzichten mussten, signifikant höhere Konzentrationen bestimmter Stoffwechselprodukte aufwies – und zwar einschließlich IPA.

Um zu bestätigen, dass IPA zur Nervenreparatur führt, wurden die Mäuse mit Antibiotika behandelt, um die Darmbakterien abzutöten. Anschließend wurden ihnen genetisch veränderte Stämme von Clostridium sporogenesis verabreicht, die IPA entweder produzieren konnten oder nicht.

„Wenn diese Bakterien nicht in der Lage waren IPA zu produziert und es daher im Serum fast nicht vorhanden war, war die Regeneration beeinträchtigt. Dies deutet darauf hin, dass das von diesen Bakterien erzeugte IPA dazu beitragen kann, geschädigte Nerven zu heilen und zu regenerieren“, sagte Di Giovanni.

Als den Mäusen nach einer Verletzung des Ischiasnervs IPA oral verabreicht wurde, konnte zwei bis drei Wochen nach der Verletzung eine Regeneration und eine bessere Erholung beobachtet werden.

Wie geht es weiter?

In der nächsten Phase soll dieser Mechanismus an Mäusen mit Rückenmarksverletzungen getestet werden. Zudem soll geprüft werden, ob eine häufigere Verabreichung von IPA seine Wirksamkeit maximieren würde.

„Eines unserer Ziele ist es nun, die Rolle der Bakterien-Metaboliten-Therapie systematisch zu untersuchen,“ so Di Giovanni. In weiteren Schritten müsse beobachtet werden, ob IPA nach dem Fasten beim Menschen ansteige und wie wirksam IPA und intermittierendes Fasten als mögliche Behandlung beim Menschen sei. Di Giovanni fügt hinzu: „Eine der Fragen, die wir noch nicht vollständig erforscht haben, ist, ob die wiederholte Verabreichung von IPA über den Tag verteilt oder die Zugabe zu einer normalen Diät dazu beitragen würde, die therapeutische Wirkung zu maximieren, da IPA in hoher Konzentration vier bis sechs Stunden im Blut verbleibt.“

Zur Originalpublikation (in englischer Sprache) auf „Nature“ geht es hier: The gut metabolite indole-3 propionate promotes nerve regeneration and repair 

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