Intermittent Fasting: Fastenperiode negiert negative Effekte einer High-Fat Diet

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Brace yourselves: Eine neue Studie, die erst kürzlich in einer Mai-Ausgabe des Cell Metabolism erschienen ist, konstatiert weitreichende Vorteile, die aus einem Intermittent Fasting like-Ernährung resultieren. Ba-BAM!

Das Paper, welches unter dem Titel “Time-Restricted Feeding without Reducing Caloric Intake Prevents Metabolic Diseases in Mice Fed a High-Fat Diet” [1] publiziert wurde, stammt von einer Forschergruppe vom Salk Institute for Biological Studies, aus La Jolla, USA. Die Ergebnisse dieser Feldstudie lesen sich ebenso spannend, wie die daraus erwachsenen Spekulationen hinsichtlich der Relevanz für den menschlichen Stoffwechsel. Das Experiment selbst fand – wie so oft – an Nagern statt.

Intermittent Fasting: Fastenperiode negiert negative Effekte einer High-Fat Diet

Du bist was du isst. Plus: Du bist wann du isst!

Übergewicht und Fettleibigkeit werden heutzutage vielfach auf eine falsche Ernährungsweise und einen Mangel an Bewegung – der Dienstleistungsgesellschaft sei Dank – zurückgeführt. Oftmals gesellen sich auch ein zu hoher Blutdruck, schlechte Bluttfettwerte und Diabetes Mellitus Typ II hinzu. Dieses Quartett, welches in der Medizin auch gerne als “Syndrom X” oder “Metabolisches Syndrom” bezeichnet wird, gilt als die Zivilisationskrankheit in der westlichen Hemisphere schlechthin.

Zwar dürfte in der Ernährung Fett per se nicht der Übeltäter Nummer 1 sein, dennoch leistet der Makronährstoff, der immerhin mit 9 Kilokalorien als energiereichster Energieträger gilt, seinen Beitrag zu einer hyperkalorischen (d.h. über dem Bedarf) Energiezufuhr.

Wo passt jetzt das Experiment von Hatori/Vollmers et al. in die Geschichte? Ist doch klar: Wer zuviel isst – und zwar egal wovon – der nimmt eben zu, oder nicht?

Oder nicht!

Denn genau dies habe die Forscher des amerikanische Instituts nun bei ihrem Experiment an Nagern festgestellt und kommen damit zu der bedeutungsschweren Aussage: Es kommt nicht nur darauf an, WAS wir essen, sondern auch WANN wir essen.

Dabei hätte das Ergebniss nicht eindeutiger ausfallen können: Die Nager, die durchweg identische Gene, eine gleiche Verteilung von Männlein & Weiblein, sowie ein annährend gleiches Gewicht aufwiesen, wurden in dem Experiment in zwei Gruppen eingeteilt:

– eine Gruppe durfte Essen wann immer sie wollte (sogenannte “ad libitum”-Ernährung)

– der anderen Gruppe stand lediglich ein “Ess-Fenster” von nicht mehr als 8 Stunden, in dem die Nager ihren Hunger stillen durften,zur Verfügung. (sieht hier nochjemand Parallelen zu Leangains? ;))

Die Ernährung der Tiere war identisch aufgebaut und setzte sich zu 60 Prozent aus Fetten zusammen, was laut ScienceDaily, bei Menschen mit einer Ernährung bestehend aus “Kartoffelchips und Eiscreme” gleichzusetzen wäre. Beide Gruppen erhielten also eine recht fett- und energiereiche Kost. Und was machten die Mäuse aus ihrer Situation?

Nun, die erste Gruppe schlug sich Nachts den Wanst voll (Mäuse sind nachtaktiv) und verfolgte tagsüber ein “nibbling”-pattern, was man auch gut mit “snacken” übersetzen könnte. Die Mäuse der anderen Gruppe durften nur während der Nacht essen – und auch das nur während einer Zeitperiode von 8 Stunden (d.h. 16 Stunde wurde anschließend gefastet). Das Forscherteam behalf sich desweiteren mit zwei Kontrollgruppen, die unter ähnlichen Bediungen gehalten wurden. Lediglich die Fettzufuhr war hier eine andere, nämlich nur 13 Prozent.

Der klassischen Ernährungsweise überlegen: “Extended daily fasting.”

[A] 2 Gruppen, identische Kost: fuliminante Ergebnisse.

Doch die interessanteste Phase des Experimentes sollte erst noch folgen. Nachdem die Mäuse für geschlagene 100 Tage diesen Lebensstil beibehielten, zeigten sich trotz identischer genetischer Disposition, dem gleichen Alter, der gleichen Aufteilung der Nährstoffe, sowie einer identischen Ernährung signifikante Unterschiede. Und ich rede hier gewiss nicht von Peanuts:

Die Gruppe an Nagern, die ad libitum essen durfte, entwickelten hohe Cholesterinwerte, hatten erhöhte Blutzuckerwerte, Leberschäden, wiesen eine geringere Motorik auf und hatten ein – ggü. der anderen Gruppe – um sage und schreibe 28 % höheres Gewicht am Ende der Testphase.

Astronomische achtundzanzig Prozent an mehr Gewicht – das sind mehr als 1/4 die Fastengruppe und das nur innerhalb von etwas mehr als drei Monaten. Und wie sah es bei der Fastengruppe – mal von dem Gewicht abgesehen aus? Nichts:

“[…][they] showed no adverse health effects despite consuming the same amount of calories from the same fatty food.” [2]

Es dürfte fernerhin nicht wundern, dass die Mäuseriche und Maus-Damen, die zwangsweise auf eine tagtägliche Fastenkur gesetzt wurden, die dicken Nager in anschließenden physischen Belastungstests “outperformten.” Doch das erstaunliche daran war, dass diese Mäuse auch die beiden anderen Kontrollgruppen bei diesen Tests abhängten:

“[…] the time-restricted mice outperformed the ad lib eaters and those on a normal diet when given an exercise test.” [2]

Doch das waren nicht die einzigen Effekte, wie man aus dem Abstract entnehmen kann:

“[Intermittent Fasting] improved CREB, mTOR, AMPK pathway function and oscillations of the circadian clock and their target gene expression. These changes in catabolic and anabolic pathways altered liver metabolome, and improved nutrient utilization and energy expenditure. We demonstrate in mice that [intermittent fasting] is a nonpharmacological strategy against obesity and associated disease.” [1]

Ist das genial, oder ist das genial? Simpel ausgedrückt implizieren die Ergebnisse dieses Experimentes folgendes: Bereits kurzzeitige, von Tag zu Tag durchgeführte, Fastenperioden sind in der Lage, die negativen Effekte einer High-Fat Diet, also einer fettlastigen (hyperkalorischen?) Ernährung zu neutralisieren. Neben einer Verbesserung diverser stoffwechselrelevanter Prozesse, der Verdauung (“[…] raises bile acid production and […] reduces inflammation” [1]) und Enzymoptimierung (z.B. beim mammalian Target of Rapamycin, welches für die Differenzierung, Überleben und Wachstum von Zellen verantwortlich ist).

Fernerhin ist bekannt, dass der Transkriptionsfaktor CREB („cAMP response element binding-protein“) einen gewissen Einfluss auf den Biorhythmus ausübt. Der Prozess, der auch als „Neusynchronisation der inneren Uhr“ bezeichnet wird, liefert gewisse Indizen für eine Anpassunng des Körpers und des Stoffwechsels an die vorherrschende Situation. CREB beeinflusst auch das Langzeitgedächtnis, spielte eine signifikante Rolle in der neuronalen Plastizität unseres Gehirns (die Formbarkeit) und reguliert u.a. den BDNF („brain derived neurothropic factor“),[4] über den ich in einem anderen Artikel zum Thema Koffein schon einige Worte verloren habe. (klick).

Welche Prozesse setzt das kurzfristige Fasten („intermittent“) im Körper in Gang?

Folgt man den Ausführungen der Wissenschaftler, so dürften neben der grundsätzlichen Energiezufuhr in Form von Kalorien, auch die (Neu)-Justierung der stoffwechselrelevanten Pfade („metabolic pathways“) einen entscheidenden Impact darauf haben, wieviel von der zugeführten Nahrung in Form von Depottfett gespeichert wird. Bei der klassischen Ernährungsweise mit Frühstück, Mittag & Abend, am besten noch garniert mit ein paar Snacks zwischen den Mahlzeiten, wird bereits während der Nahrungszufuhr Energie in Form von Fett gespeichert.

Aber schon eine kurze Periode der Nahrungskarenz reicht aus, um die Fettverbrennung (Fettoxidation) & und den Cholesterinabbau in Gang zu setzen. Regelmäßige, üppige Mahlzeiten sorgen schließlich auch dafür, dass die Leber in Mitleidenschaft gezogen werden kann – dies geschieht vornehmlich über die Speicherfunktion und díe Tatsache, dass permanent Glukose ausgeschüttet werden muss.

[B] Braunes Fett verbrennt im Gegensatz zu vizeralem, weißemFett aktiv Energie und heizt somit den Körpe

Anders sieht es dagegen bei einer täglichen Fastenperiode aus: der Körper kommt bei der Glukoseproduktion & -ausschüttung zur Ruhe, was sich letzlich positiv auf den Blutzuckerspiegel auswirkt. Ein großer Teil des Energiebedarfs wird während dieser kurzzeitigen Phase bereits über die großen Energiespeicher, das Depottfett, gedeckt – Körperfett wird abgebaut. Auch die Leber hat genug Zeit zur Regeneration und kann so z.B. wichtige Enzyme auf Vorrat produzieren, was schließlich zu einer effizienteren Verdauung und Nährstoffverwertungführen kann. (hier gibt es z.B. auch die Theorie, dass das Fasten in gewissem Grad die Laktoseintoleranz, nämlich indem dem Körper genug Zeit gegeben wird, ausreichend Laktase zu produzieren, „beheben“ kann).

Darüber hinaus zerlegt ein Teil der Enzyme das Cholesterin in kleine Stücke, die dann mit Hilfe des braunen Fettgewebes verstoffwechselt und in Hitze umgewandelt werden: die körpereigene Heizung ist perfekt.

Alles in allem findet in der Umstellungsphase ein erhebliches „Feintuning“ der körpereigenen Prozesse statt:

“Implicit in our findings,” says Panda, “is that the control of energy metabolism is a finely-tuned process that involves an intricate network of signaling and genetic pathways, including nutrient sensing mechanisms and the circadian system. Time-restricted feeding acts on these interwoven networks and moves their state toward that of a normal feeding rhythm.” [2]

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Takeaway

Welches Fazit bleibt nun hier zu ziehen? Die Frage ist natürlich nicht so einfach zu beantworten, denn zum einen bleibt zu monieren, dass es sich hierbei um ein Tierexperiment handelt. Es fand zwar unter klinisch-kontrollierten Bedinungen statt, aber selbst die Forscher können lediglich Empfehlungen für tiefergehende Forschungen aussprechen. Es gibt jedoch ersthafte Hinweise, dass die hier angesprochenen, vorteilhaften Entwicklungen auf Körperkomposition, den Stoffwechsel und die Gesundheit sich nicht nur auf Nager beschränken dürfte.

Ein weiterer Kritikpunkt kann die relativ fettlastige Ernährung sein, die natürlich – je nach Standpunkt und Aufbau – vielleicht einwenig übermütig gewählt wurde. Doch auch hier stellt sich implizit die Frage: woher stammt das Fett? Handelt es sich um Fettsäuren, die eher Mangelware in der westlichen Kost darstellen, wie etwa die aus fettigem Fisch, Nüssen und kaltgepressten Ölen oder handelt es sich eher um überwiegend gesättigte Fettsäuren vom Schwein, von der Gans oder vom Rind? Oder handelt es sich gar um Transfette (vom frittieren) oder generell fetthaltige Snacks mit starken, kurzkettigem Kohlenhydrateinschlag?

[D] Durch dick und dünn: Ist der Zeitpunkt des Essens wirklichderart entscheidend? Anscheinend schon.

Man kann sicherlich noch andere Dinge an der Studie kritisieren oder hinterfragen, dennoch können die signifikanten Unterschiede, die sich im Ergebnis des Experimentes niederschlagen, nicht geleugnet werden. Beide Gruppen haben eine gleichwertige Ernährung mit identischer Zusammenstellung zu sich genommen. Gewichtsunterschiede von bis zu 28 %, (Figure 1 im Paper), eine Verbesserung diverser metabolischer Vitalparameter (Figure 2 im Paper, eine weitaus höhere Amplitude im Biorhythmus), eine verbesserte Glukosetoleranz (Figure 3 im Paper) sowie eine gesteigerte Fettverbrennung & bessere Leberwerte (Figure 4-7 im Paper) sind klare, messbare Größen, die nicht einfach wegdiskutiert werden können. PLUS: Die fastenden Mäuse haben beide Gruppen, die “ad lib eaters” sowie die Kontrollgruppen, beim Belastungstest alt aussehen lassen.

Der ScienceDaily frohlockt indes schon über diese neue Herangehensweise, die der grassierenden Fettepidemie Einhalt gebieten könnte, doch hier schreiten die Forscher vehement ein: Die Studienergebnisse sollen mitnichten eine Motivation dazu sein, den ganzen Tag über zu Fasten nur um sich anschließend mit fettiger oder ungesunder Kost vollzustopfen.

Besonderes Augenmerk richtet sich dabei in der Konklusion auf die Schlüsselposition einer ausgedehnten Fastenperiode (z.B. während der Nacht). In einem anderen Artikel habe ich bereits die Sinnhaftigkeit des Frühstücks hinterfragt. Ein „auslassen des Frühstücks“ würde z.B. den Effekt einer Ausdehnung der Fastenphase nach sich ziehen und auch das Dinner Canceling folgt einem ähnlichen Prinzip: dem der (kurzfristigen) Nahrungsabstinenz.

Nichtsdestotrotz sind die hier präsentierten Studienergebnisse ein dicker Daumen nach oben für das Intermittent Fasting. Die Feldversuche an Tieren, so Satchidananda Panda – einer der beteiligten Forscher, ebnen aber den Weg für zukünftige Forschungen am Menschen.

Quellen & Referenzen

[1] Hatori, M. / Vollmers, C. et al. (2012): Time-Restricted Feeding without Reducing Caloric Intake Prevents Metabolic Diseases in Mice Fed a High-Fat Diet. In: Cell Metablism: 2012; http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2012.04.019 . URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413112001891 . (abgerufen am 20.05.2012)

[2] ScienceDaily (2012): Extended Daily Fasting Overrides Harmful Effects of a High-Fat Diet: Study May Offer Drug-Free Intervention to Prevent Obesity and Diabetes. URL: http://www.sciencedaily.com/releases/2012/05/120517131703.htm . (abgerufen am 20.05.2012)

[3] Niehaus, J. (2002): Tödlicher Überfluss. Das Metabolische Syndrom. URL: http://www.netdoktor.at/health_center/gefaesse/metabolisches_syndrom.htm . (abgerufen am 20.05.2012)

[4] Purves, D. / Augustine, GJ. / Fitzpatrack, D. / Hall, WC. / LaMantia, AS. / McNamara, JO. / White, LE. (2008): Neuroscience. 4. Auflage. Sinauer Associates Inc. S. 170 – 176.

Bildquellen

[A] Hatori, M. / Vollmers, C. et al. (2012): Time-Restricted Feeding without Reducing Caloric Intake Prevents Metabolic Diseases in Mice Fed a High-Fat Diet. In: Cell Metablism: 2012; http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2012.04.019 . URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413112001891 . (abgerufen am 21.05.2012)

[B] themedicalbiochemistrypage.org: Adipose Tissue. Not Just Fat. URL: http://themedicalbiochemistrypage.org/adipose-tissue.php . (abgerufen am 21.05.2012)

[C] Maxwell, J.: Intermittent Fasting for Athletes. The Why and How. In: BreakingMuscle.com. URL: http://breakingmuscle.com/nutrition/intermittent-fasting-athletes-why-and-how . (abgerufen am 21.05.2012) [D] ScientificAmerican (2012). URL: http://blogs.scientificamerican.com/scicurious-brain/2012/05/02/high-fat-diets-and-depression-a-look-in-mice/ . (abgerufen am 21.05.2012)

Bildquelle Titelbild: Wikimedia.org / Human Genome wall for SC99 ; Public Domain Lizenz

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Damian N. „Furor Germanicus“ Minichowski ist der Gründer und Kopf hinter dem Kraftsport- und Ernährungsmagazin AesirSports.de. Neben zahlreichen Gastautorenschaften schreibt Damian in regelmäßigen Abständen für bekannte Online-Kraftsport und Fitnessmagazine, wo er bereits mehr als 200 Fachartikel zu Themen Kraftsport, Training, Trainingsphilosophie, Ernährung, Gesundheit und Supplementation geschrieben hat.

Zu seinen Spezialgebieten gehört das wissenschaftlich-orientierte Schreiben von Fachartikeln rund um seine Passion – Training, Ernährung, Supplementation und Gesundheit.

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