Universität von Cambridge
Wissenschaftler aus Cambridge haben möglicherweise einen neuen Weg entdeckt, wie Fasten dabei hilft, Entzündungen zu reduzieren, eine potenziell schädliche Nebenwirkung des körpereigenen Immunsystems, die einer Reihe chronischer Krankheiten zugrunde liegt.
Höhepunkte
|
Zusammenfassung
Erhöhte Interleukin (IL)-1β-Spiegel, NLRP3-Inflammasom-Aktivität und systemische Entzündungen sind Kennzeichen chronischer metabolischer Entzündungssyndrome, die mechanistische Grundlage dafür ist jedoch unklar. Hier zeigen wir, dass die Plasmaspiegel von IL-1β beim Fasten niedriger sind als bei Probanden, die gefüttert werden, während der Lipidgehalt der Arachidonsäure (AA) erhöht ist. Das Lipidprofil von NLRP3-stimulierten Mausmakrophagen zeigt eine erhöhte AA-Produktion und eine NLRP3-abhängige Eicosanoid-Signatur. Die Hemmung der Cyclooxygenase durch nichtsteroidale entzündungshemmende Medikamente verringert die Produktion von Eicosanoiden, nicht jedoch von AA. Es reduziert auch die Produktion von IL-1β und IL-18 als Reaktion auf die NLRP3-Aktivierung. AA hemmt die NLRP3-Inflammasomaktivität in menschlichen und Maus-Makrophagen. Mechanistisch gesehen hemmt AA die Phospholipase-C-Aktivität, um die JNK1-Stimulation und damit die NLRP3-Aktivität zu reduzieren. Diese Daten zeigen, dass AA ein wichtiger physiologischer Regulator des NLRP3-Inflammasoms ist und erklären, warum Fasten systemische Entzündungen reduziert, und legen auch einen Mechanismus nahe, der erklärt, wie nichtsteroidale entzündungshemmende Medikamente wirken.
Kommentare
In einer in Cell Reports veröffentlichten Studie beschreibt das Team, wie Fasten den Blutspiegel von Arachidonsäure erhöht , die Entzündungen hemmt. Forscher sagen, dass es auch dabei helfen könnte, einige der positiven Wirkungen von Medikamenten wie Aspirin zu erklären.
Wissenschaftler wissen seit einiger Zeit, dass unsere Ernährung, insbesondere eine kalorienreiche westliche Ernährung, unser Risiko für Krankheiten wie Fettleibigkeit, Typ-2-Diabetes und Herzerkrankungen erhöhen kann, die mit chronischen Entzündungen im Körper verbunden sind.
Eine Entzündung ist die natürliche Reaktion unseres Körpers auf Verletzungen oder Infektionen. Dieser Prozess kann jedoch durch andere Mechanismen ausgelöst werden, einschließlich des sogenannten „Inflammasoms“ , das als Alarm in den Zellen unseres Körpers fungiert und Entzündungen aktiviert, um zum Schutz beizutragen unser Körper, wenn er Schaden spürt. Doch das Inflammasom kann unbeabsichtigt eine Entzündung auslösen: Eine seiner Funktionen besteht darin, unerwünschte Zellen zu zerstören, was dazu führen kann, dass Zellinhalte in den Körper gelangen und dort eine Entzündung auslösen.
Professorin Clare Bryant vom Fachbereich Medizin der Universität Cambridge sagte: „Wir sind sehr daran interessiert, die Ursachen chronischer Entzündungen im Zusammenhang mit vielen menschlichen Krankheiten und insbesondere die Rolle des Inflammasoms zu verstehen .“
„Was sich in den letzten Jahren gezeigt hat, ist, dass insbesondere ein Inflammasom , das NLRP3-Inflammasom, bei einer Reihe wichtiger Krankheiten wie Fettleibigkeit und Arteriosklerose, aber auch bei vielen Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson sehr wichtig ist.“ die Krankheiten des Alters, insbesondere in der westlichen Welt.
Fasten kann helfen, Entzündungen zu reduzieren, der Grund dafür ist jedoch unklar. Um diese Frage zu beantworten, untersuchte ein Team unter der Leitung von Professor Bryant und Kollegen von der Universität Cambridge und den US-amerikanischen National Institutes of Health Blutproben von einer Gruppe von 21 Freiwilligen, die eine Mahlzeit mit 500 kcal zu sich nahmen und dann 24 Stunden lang fasteten eine zweite 500-kcal-Mahlzeit zu sich nehmen.
Das Team fand heraus, dass eine Einschränkung der Kalorienaufnahme den Spiegel eines Lipids namens Arachidonsäure erhöhte . Lipide sind Moleküle, die in unserem Körper wichtige Funktionen erfüllen, beispielsweise die Speicherung von Energie und die Übertragung von Informationen zwischen Zellen. Sobald man wieder aß, sank der Arachidonsäurespiegel.
Als Forscher die Wirkung von Arachidonsäure auf im Labor gezüchtete Immunzellen untersuchten, stellten sie fest, dass sie die Aktivität des NLRP3-Inflammasoms verringert . Dies überraschte das Team, da zuvor angenommen wurde, dass Arachidonsäure mit einem Anstieg der Entzündungswerte und nicht mit einem Rückgang verbunden ist.
Professor Bryant, Fellow am Queens‘ College in Cambridge, fügte hinzu: „Dies liefert eine mögliche Erklärung dafür, wie eine Umstellung unserer Ernährung – insbesondere durch Fasten – uns vor Entzündungen schützt , insbesondere der schädlichen Form, die vielen ernährungsbedingten Krankheiten zugrunde liegt. kalorienreich.“ westliches Essen.
„Es ist noch zu früh, um zu sagen, ob Fasten vor Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson schützt, da die Wirkung von Arachidonsäure nur von kurzer Dauer ist, aber unsere Arbeit ergänzt eine wachsende Zahl wissenschaftlicher Literatur, die auf gesundheitliche Vorteile hinweist.“ „Es deutet darauf hin, dass regelmäßiges Fasten über einen längeren Zeitraum dazu beitragen könnte, die chronischen Entzündungen, die wir mit diesen Erkrankungen verbinden, zu reduzieren. Das ist sicherlich eine attraktive Idee.“
Die Ergebnisse deuten auch auf einen Mechanismus hin, durch den eine kalorienreiche Ernährung das Risiko dieser Krankheiten erhöhen könnte. Studien haben gezeigt, dass einige Patienten, die sich fettreich ernähren, eine höhere Inflammasomaktivität aufweisen.
„Es könnte einen Yin- und Yang- Effekt geben, wobei zu viel von der falschen Ernährung die Entzündungsaktivität erhöht und zu wenig sie verringert“, sagte Professor Bryant. „Arachidonsäure könnte eine Ursache dafür sein.“
Forscher sagen, dass die Entdeckung auch Hinweise auf eine unerwartete Wirkungsweise sogenannter nichtsteroidaler entzündungshemmender Medikamente wie Aspirin geben könnte . Normalerweise wird Arachidonsäure im Körper schnell abgebaut, aber Aspirin stoppt diesen Prozess, was zu einem erhöhten Arachidonsäurespiegel führen kann, der wiederum die Inflammasomaktivität und damit die Entzündung verringert.
Professor Bryant sagte: „Es ist wichtig zu betonen, dass Aspirin nicht ohne ärztlichen Rat eingenommen werden sollte, um das Risiko einer Langzeiterkrankung zu verringern, da es bei längerer Einnahme Nebenwirkungen wie Magenblutungen haben kann.“
Die Forschung wurde von Wellcome, dem Medical Research Council und der Intramural Research Division des US National Heart, Lung and Blood Institute finanziert.
