Fasta har långvariga associationer till mental och kroppslig reparation, från religion askes till detoxdieter. En ny studie pekar på en anledning till att fasta kan vara bra för våra kroppar, med bevis för att ett 24-timmarsavbrott i maten kan aktivera en metabolisk switch för regenerering i vårt matsmältningssystem.
Genom att studera effekterna av fasta på möss fann ett team av forskare vid MIT att bara en dag av kalorirestriktion avsevärt förbättrar förmågan för stamceller i tarmen att regenerera. Detta understryker inte bara de gynnsamma effekterna av korta perioder av fasta, utan det kan också bana väg för läkemedel som stimulerar effekterna hos cancerpatienter.
När vi blir äldre blir våra tarmceller sämre på att regenerera, vilket innebär att våra kroppar är mindre kapabla att bekämpa infektioner och sjukdomar i vår tarm. Hos de fastande mössen började dock cellerna bryta ner fettsyror istället för glukos. Detta stimulerade stamcellerna att bli mer regenerativa.
”Denna studie gav bevis för att fasta inducerar en metabolisk omställning i tarmstamcellerna, från att använda kolhydrater till att bränna fett”, säger David Sabatini, professor i biologi vid MIT och senior författare till tidningen, publicerad i Cellstamcell.
”Intressant nog förbättrade deras funktion avsevärt att byta dessa celler till fettsyraoxidation. Farmakologisk inriktning av denna väg kan ge en terapeutisk möjlighet att förbättra vävnadshomeostas i åldersrelaterade patologier.”
(Tarmorganoider från möss som fastade i 24 timmar (R) och från möss som inte fastade (L). Kredit: Maria Mihaylova och Chia-Wei Cheng)
Forskarna tog prover på mössens tarmceller efter en period av 24-timmars fasta och odlade dem sedan i labbet för att fastställa deras förmåga att producera en ”organoid”, i det här fallet en sorts minitarm. De fann att den regenerativa förmågan hos mössen som hade fastat var dubbelt så stor som hos möss som inte hade fastat.
”Det var väldigt uppenbart att fasta hade denna oerhörda effekt på tarmkrypternas förmåga att bilda fler organoider, vilket är stamcellsdrivet”, säger huvudförfattaren Maria Mihaylova. ”Det här var något som vi såg hos både de unga mössen och de åldrade mössen, och vi ville verkligen förstå de molekylära mekanismerna som driver detta.”
För att ta reda på orsakerna till den ökade regenereringen sekvenserade forskarna stamcellernas budbärar-RNA och fann att fasta vänder på en ”switch” genom att aktivera transkriptionsfaktorer som kallas PPAR, som aktiverar gener som är involverade i metabolisering av fettsyror. Resultatet är att cellen metaboliserar fettsyror istället för kolhydrater.
Av avgörande betydelse fann forskarna att de kunde imitera denna effekt med en molekyl som efterliknar effekterna av PPAR. Detta tyder på att läkemedelsbehandling en dag skulle kunna utvecklas för att på liknande sätt vända den metaboliska ”switchen” och hjälpa till att regenerera tarmen. Detta kan ha enorma fördelar för äldre och för cancerpatienter som får kemoterapi, vilket tenderar att skada celler i matsmältningssystemet.
”I en vacker uppsättning experiment undergräver författarna systemet genom att orsaka […] metabola förändringar utan att fasta och se liknande effekter”, säger Jared Rutter, professor i biokemi vid University of Utah School of Medicine, som inte var involverad i forskningen.
”Detta arbete passar in i ett snabbt växande område som visar att näring och metabolism [have] djupgående effekter på cellers beteende och detta kan predisponera för mänskliga sjukdomar.”
