En 'metabolsk bryter' kan forklare hvorfor faste øker tarmhelsen
Å faste i 24 timer kan reversere tapet av stamcellefunksjon i tarmen som følger med aldring, ifølge en studie av mus.
Tarmstamceller er avgjørende for vevsreparasjon og regenerering, og nedgangen når vi blir eldre, betyr at det blir vanskeligere å komme seg etter gastrointestinale tilstander og infeksjoner.
Forskerne, som ble ledet av et team fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Boston, oppdaget at faste i 24 timer økte regenerering av tarmstamceller hos yngre og eldre mus.
De fant at faste utøvde denne effekten ved hjelp av en metabolsk bryter som får celler til å bryte ned fettsyrer i stedet for karbohydrater som glukose.
De oppdaget også et molekyl som kan aktivere den samme bryteren - et funn som kan føre til medisiner som øker eldres gjenoppretting fra gastrointestinale infeksjoner eller cellegift.
Du kan lese en rapport om studien i en artikkel som nå er publisert i tidsskriftet Cellestamcelle.
'Arbeidshester i tarmen'
Stamceller er umodne celler som har bemerkelsesverdige egenskaper. For eksempel kan de replikere nesten på ubestemt tid og utvikle seg til praktisk talt alle typer celler i kroppen, og danne en viktig kilde til nye celler for vekst og reparasjon i mange vev.
I tarmen vedlikeholder og reparerer de vevsforing, som "fornyer seg" omtrent hver 5. dag.
Med referanse til dette, beskriver seniorforfatter Ömer H. Yilmaz, en assisterende professor i biologi ved MIT, tarmstamceller som "tarmens arbeidshester."
"[D] uring aldring," bemerker han, "tarmens stamcellefunksjon avtar, noe som svekker tarmens evne til å reparere seg selv etter skade."
I studieoppgaven forklarer Yilmaz og hans kolleger at kosthold er kjent for å ha en "dyp effekt" på vevets evne til å regenerere seg selv.
Kortsiktig faste hadde en sterk effekt
Det er også bevis for at intermitterende faste kan være til fordel for helse og aldersrelatert nedgang i vevsfunksjon.
Dette spurte forskerne til å studere hvordan kortvarig faste kan påvirke vevsregenerering på molekylært nivå, spesielt gjennom dens innflytelse på stamceller.
De fjernet tarmstamceller fra unge og eldre mus som hadde faste i 24 timer og dyrket dem i laboratoriet.
De fant at faste hadde en veldig sterk effekt på stamcellenes evne til regenerering, og spurte dem til å danne "organoider", snarere som "mini-tarmene."
De så dette skje i dyrkede celler hentet fra både unge og eldre faste mus.
Metabolsk bryter formidler effekten av faste
Ytterligere undersøkelse på molekylært nivå avslørte at faste fikk stamcellene til å bytte fra metaboliserende karbohydrater, som glukose, til metaboliserende fettsyrer.
Bryteren er i en vei som styres av en gruppe molekyler som regulerer genuttrykk, kalt peroksisomproliferatoraktiverte reseptorer (PPARer). PPAR kontrollerer flere veier som utløser celler for å bryte ned fettsyrer.
Da forskerne slo av metabolsk bryter, fant de ut at faste ikke lenger økte tarmstamcellens regenerering.
Et siste eksperiment viste at det var mulig å "etterligne" effekten av å faste på bryteren med et molekyl som oppfører seg som en PPAR.
Hjelp for personer med skade på tarmfôr
Dette siste funnet antyder at det kan være mulig å aktivere regenerering og reparasjon av tarmvev uten å faste, noe mange synes er veldig vanskelig.
Forskerne antyder at en slik behandling kan hjelpe individer som har cellegift, som i mange tilfeller skader tarmens foring.
Det kan også hjelpe eldre å komme seg raskere fra tarmtilstander og infeksjoner.
Forskerne skal også utforske de molekylære mekanismene på jobb når den metabolske bryteren induserer tarmstamceller for å øke deres regenerative krefter.
De ønsker også å oppdage om faste har en lignende effekt på stamceller i andre vev.
"Faste har mange effekter i tarmen, som inkluderer å øke regenerering samt potensiell bruk i alle typer sykdommer som påvirker tarmen, for eksempel infeksjoner eller kreft."
Ömer H. Yilmaz
