Faste styrker dit tarmsystem mod infektioner og andre problemer
Faster du i 24 timer vil dine stamceller i tarmen blive stærkere og bedre kunne forhindre infektioner eller andre tilstande, der påvirker tarmsystemet.
Det antyder en ny undersøgelse fra Massachusetts Institute of Technology, MIT, hvor forskere har forsøgt at finde ud af hvordan stamceller reagerer på faste i forsøg med mus.
Efterhånden som devi bliver ældre, begynder vores stamceller i tarmene at miste deres evne til at regenerere. Disse stamceller er kilden til alle nye tarmceller, så dette funktionstab kan gøre det sværere at bekæmpe tarmproblemer.
Men ifølge den nye undersøgelse kan dette aldersrelaterede tab af stamcellefunktion omdannes med en 24-timers faste. Forskerne fandt, at faste dramatisk forbedrer stamcellernes evne til at regenerere, hos både gamle og unge mus.
Hos fastende mus begynder cellerne at nedbryde fedtsyrer i stedet for glukose, en forandring, der stimulerer stamcellerne til at blive mere regenerative. Forskerne fandt, at de også kunne øge regenerering med et molekyle, der aktiverer det samme metaboliske skifte.
Det vil potentielt kunne hjælpe ældre mennesker med at bekæmpe tarm-infektioner eller hjælpe kræftpatienter, der gennemgår kemoterapi, siger forskerne.
"Faste har mange virkninger i tarmene, både i form af øget regenerering og mulige anvendelser mod enhver form for lidelse, der påvirker tarmsystemet, som infektioner eller kræft," siger Omer Yilmaz, der er lektor i biologi og en af hovedforfatterne på undersøgelsen, som er offentliggjort i tidsskriftet Cell Stem Cell.
"En forståelse for, hvordan faste forbedrer det generelle helbred, herunder voksne stamceller rolle i tarmregeneration, reparation og aldring er en grundlæggende interesse for mit laboratorium."
"Denne undersøgelse giver bevis for, at faste påvirker tarmstamcellerne til et metabolisk skifte - fra at bruge kulhydrater til at forbrænde fedt," siger en anden af forskerne professor i biologi David Sabatini.
"Det interessant er at skiftet i disse celler til fedtsyreforbrænding forbedrede deres funktion signifikant," siger han.
I mange årtier har forskere vidst, at lavt kaloriindtag er forbundet med øget levetid hos mennesker og andre organismer.
Tarmens stamceller er ansvarlige for at vedligeholde tarmens foring, som typisk fornyer sig hver femte dag. Når en skade eller infektion opstår, er stamceller nøglen til at reparere eventuelle skader. Efterhånden som vi bliver ældre, forringes de regenerative evner af disse tarmstamceller, så det tager længere tid for tarmene at komme sig.
Efter mus fastede i 24 timer fjernede forskerne tarmstamceller og fik dem til at gro i en petriskål, så de kunne bestemme, om cellerne kunne udvikle "mini-tarme" kendt som organoider.
Forskerne konstaterede, at stamcellerne fra de fastende mus fordoblede deres regenerative kapacitet.
"Det var noget, vi så både hos de unge og de gamle mus, og vi var derfor virkelig optagede af at forstå de molekylære mekanismer bag dette," siger Mihaylova.
Metabolisk omskifter
Yderligere undersøgelser viste, at faste får celler til at skifte fra deres sædvanlige metabolisme, hvor de forbrænder kulhydrater - eksempelvis sukker - til metabolisering af fedtsyrer.
Dette skifte foregår ved aktivering af transkriptionsfaktorer kaldet PPAR'er, som aktiverer mange gener, der er involveret i metabolisering af fedtsyrer.
Forskerne opdagede, at hvis de lukkede af for PPAR-aktiveringen, så kunne faste ikke længere øge regenerering. De planlægger nu at studere, hvordan dette metaboliske skifte får stamceller til at forbedre deres regenerative evner.
De fandt også, at de kunne gengive de gavnlige virkninger af faste ved at behandle mus med et molekyle, der efterligner virkningerne af PPAR'er.
"Det var også meget overraskende," siger Cheng.
"Bare ved at aktivere en metabolisk vej er tilstrækkelig til at vende visse aldersfænotyper."
Resultaterne tyder på, at medicin kan stimulere regenerering uden at patienterne behøver at faste, hvilket er svært for de fleste mennesker.
En gruppe, der kan have fordel ved en sådan behandling er kræftpatienter, der får kemoterapi fordi det ofte skader tarmceller. Det kan også gavne ældre mennesker, der oplever tarminfektioner eller andre gastrointestinale lidelser, der kan skade tarmens foring. Forskerne planlægger at undersøge den potentielle effektivitet af sådanne behandlinger, og de håber også at finde ud af om faste påvirker de regenerative evner af andre typer vævs stamceller.