Das Essen im 10-Stunden-Fenster kann außer Kraft gesetzt werden
krankheitsverursachende genetische Defekte fördern die Gesundheit

Das Essen im 10-Stunden-Fenster kann krankheitsverursachende genetische Defekte außer Kraft setzen und die Gesundheit fördern

Salk-Wissenschaftler entdecken, dass Fastenzeiten vor Fettleibigkeit und Diabetes schützen können

LA JOLLA – Wissenschaftler am Salk Institute fanden heraus, dass Mäuse, denen die biologische Uhr fehlt, die für einen gesunden Stoffwechsel notwendig ist, dennoch vor Fettleibigkeit und Stoffwechselerkrankungen geschützt werden können, indem ihr täglicher Zugang zu Nahrung auf ein Zeitfenster von 10 Stunden beschränkt wird.

Die Arbeit, die in der Zeitschrift erschien Cell Metabolism vom 30. August 2018 legt nahe, dass die gesundheitlichen Probleme, die mit Störungen des 24-Stunden-Aktivitäts- und Ruherhythmus von Tieren einhergehen – was beim Menschen damit zusammenhängt, dass er den größten Teil des Tages isst oder Schichtarbeit verrichtet –, durch den Verzehr aller Kalorien behoben werden können innerhalb eines 10-Stunden-Fensters.

„Für viele von uns beginnt der Tag morgens als erstes mit einer Tasse Kaffee und endet 14 oder 15 Stunden später mit einem Schlafenssnack“, sagt er Satchidananda-Panda, Professor am Regulatory Biology Laboratory von Salk und leitender Autor des neuen Artikels. „Aber die Beschränkung der Nahrungsaufnahme auf 10 Stunden pro Tag und das Fasten in den restlichen Stunden kann unabhängig von unserer biologischen Uhr zu einer besseren Gesundheit führen.“

Jede Zelle im Körper von Säugetieren arbeitet nach einem 24-Stunden-Zyklus, der als zirkadianer Rhythmus bekannt ist – Zellzyklen, die bestimmen, wann verschiedene Gene aktiv sind. Beispielsweise sind beim Menschen Gene für die Verdauung früher am Tag aktiver, während Gene für die Zellreparatur nachts aktiver sind. Zuvor war die Panda-Labor entdeckt dass Mäuse, die rund um die Uhr Zugang zu einer fettreichen Ernährung hatten, fettleibig wurden und eine Reihe von Stoffwechselerkrankungen entwickelten, darunter hoher Cholesterinspiegel, Fettleber und Diabetes. Aber dieselben Mäuse wurden schlank, fit und gesund, wenn man sie für einen Zeitraum von 24 bis 8 Stunden auf die fettreiche Ernährung beschränkte. Das Labor führte die gesundheitlichen Vorteile darauf zurück, dass die Mäuse besser mit ihren Zelluhren synchronisiert waren – zum Beispiel dadurch, dass sie die meisten Kalorien zu sich nahmen, wenn die Gene für die Verdauung aktiver waren.

In der aktuellen Studie wollte das Team die Rolle des zirkadianen Rhythmus bei Stoffwechselerkrankungen besser verstehen, indem es Gene deaktivierte, die für die Aufrechterhaltung der biologischen Uhr bei Mäusen verantwortlich sind, darunter auch in der Leber, die viele Stoffwechselfunktionen reguliert. Die genetischen Defekte dieser uhrlosen Mäuse machen sie anfällig für Fettleibigkeit, Diabetes, Fettlebererkrankungen und erhöhten Cholesterinspiegel im Blut. Diese Erkrankungen verschlimmern sich noch weiter, wenn den Tieren erlaubt wird, fetthaltige und zuckerhaltige Nahrung zu sich zu nehmen.

Um zu testen, ob eine zeitlich begrenzte Nahrungsaufnahme diesen „uhrlosen“ Mäusen zugute kommen könnte, setzte Pandas Team sie auf eine von zwei fettreichen Diäten: Eine Gruppe hatte rund um die Uhr Zugang zu Nahrung, die andere hatte Zugang zu der gleichen Anzahl davon Kalorien nur während eines 10-Stunden-Fensters. Wie das Team erwartet hatte, wurde die Gruppe, die jederzeit essen konnte, fettleibig und entwickelte Stoffwechselerkrankungen. Aber die Gruppe, die innerhalb eines 10-Stunden-Fensters die gleiche Anzahl an Kalorien zu sich nahm, blieb schlank und gesund – obwohl sie keine innere „biologische Uhr“ hatte und daher genetisch darauf programmiert war, krankhaft krank zu sein. Dies zeigte den Forschern, dass die gesundheitlichen Vorteile eines 10-Stunden-Fensters nicht nur auf die Beschränkung der Nahrungsaufnahme auf Zeiten zurückzuführen sind, in denen die Gene für die Verdauung aktiver sind.

„Aus der vorherigen Studie hatten wir den Eindruck, dass die biologische Uhr den Prozess des Ein- und Ausschaltens von Genen für den Stoffwechsel zu vorgegebenen Zeiten intern steuert“, sagt Amandine Chaix, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei Salk und Erstautorin der Arbeit. „Und obwohl das immer noch wahr sein mag, legt diese Arbeit nahe, dass wir durch die Kontrolle der Fress- und Fastenzyklen der Tiere das Fehlen eines internen Zeitmesssystems im Grunde durch ein externes Zeitmesssystem überbrücken können.“

Den Forschern zufolge deutet die neue Arbeit darauf hin, dass die Hauptaufgabe der zirkadianen Uhren darin bestehen könnte, dem Tier zu sagen, wann es fressen und wann es sich vom Futter fernhalten soll. Dieses interne Timing stellt ein Gleichgewicht zwischen ausreichender Ernährung während des Fastenzustands und notwendiger Reparatur oder Verjüngung während des Fastens her. Wenn diese innere Uhr gestört ist, beispielsweise wenn Menschen Schichtarbeit leisten, oder wenn sie aufgrund genetischer Defekte beeinträchtigt ist, gerät das Gleichgewicht zwischen Ernährung und Verjüngung aus dem Gleichgewicht und es treten Krankheiten auf.

Mit zunehmendem Alter werden unsere inneren Uhren schwächer. Diese altersbedingte Verschlechterung der zirkadianen Uhr geht mit unserem erhöhten Risiko für Stoffwechselerkrankungen, Herzerkrankungen, Krebs und Demenz einher.

Aber die gute Nachricht ist, sagen die Forscher, dass ein einfacher Lebensstil wie der Verzehr aller Lebensmittel innerhalb von 10 Stunden das Gleichgewicht wiederherstellen, Stoffwechselkrankheiten vorbeugen und die Gesundheit erhalten kann. „Viele von uns haben möglicherweise ein oder mehrere krankheitsverursachende defekte Gene, die uns das Gefühl geben, hilflos zu sein und krank zu sein. „Die Erkenntnis, dass ein guter Lebensstil die negativen Auswirkungen defekter Gene überwinden kann, eröffnet neue Hoffnung, gesund zu bleiben“, sagt Panda.

Als nächstes will das Labor untersuchen, ob das Essen innerhalb von 8 bis 10 Stunden viele altersbedingte Krankheiten verhindern oder umkehren kann, und außerdem untersuchen, wie sich die aktuelle Studie auf den Menschen übertragen lässt. Auf ihrer Website mycircadianclock.org können sich Menschen überall auf der Welt für Studien anmelden, eine App herunterladen und Anleitungen für einen optimalen täglichen Essen-Fasten-Zyklus erhalten. Durch die Erfassung täglicher Ess- und Gesundheitsdaten von Tausenden von Menschen hofft das Labor, ein besseres Verständnis dafür zu gewinnen, wie ein täglicher Essen-Fasten-Zyklus die Gesundheit erhält.

Weitere Autoren waren Terry Lin, Hiep D. Le und Max W. Chang von Salk.

Die Arbeit wurde durch das Stipendium M14322 der American Federation of Aging Research (AFAR) finanziert; die National Institutes of Health gewähren DK115214, P30 CA014195, P30 EY019005, P50 GM085764 und R24 DK080506; das Glenn Center for Aging; das Stipendium des Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust Nr. 2012-PG-MED002; die American Diabetes Association (7-12-MN-64); ein Career Development Award der American Heart Association (18CDA34110292); die Philippe Foundation Inc., New York; und das Women in Science-Programm des Salk Institute.