Japanse vastenstudie onthult complexe metabole veranderingen in het menselijk lichaam

Vasten wint aan populariteit bij biohackers die op zoek zijn naar een voorsprong, maar er is opmerkelijk weinig informatie over wat er gebeurt binnen het lichaam tijdens een vasten. Hoewel uit onderzoek is gebleken dat caloriebeperking de levensduur van proefdieren kan verlengen, en veel intermitterende vastengokenthousiasten zweren dat het hun cognitie verhoogt en hen helpt gewicht te verliezen, zijn de moleculaire mechanismen enigszins vaag gebleven - voornamelijk beperkt tot het vetverbrandende fenomeen van ketose. Om te beginnen met het invullen van deze kenniskloof, toont een kleine nieuwe studie aan dat de effecten van vasten op het metabolisme van mensen eigenlijk veel breder zijn dan eerder onderzoek heeft aangetoond, en intermitterend vasten zou niet-erkende voordelen kunnen hebben.

In een krant gepubliceerd dinsdag in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten, een team van onderzoekers van het Okinawa Instituut voor Wetenschap en Technologie (OIST) en de universiteit van Kyoto hebben enkele van de effecten van vasten onthuld, die veel verder gaan dan alleen vet verbranden. Door het bloed van vier jonge, gezonde menselijke deelnemers te analyseren nadat ze 34 en 58 uur vasten - whoa! - het team vond 42 verschillende stoffen waarvan het niveau toeneemt terwijl een persoon aan het vasten is (en twee aan het vasten), slechts 14 waarvan wetenschappers eerder hadden gedetecteerd bij mensen die nuchter zijn. Dat betekent dat ze ontdekt hebben 30 stoffen het menselijk lichaam produceert in grote hoeveelheden tijdens het vasten waarvan wetenschappers niet wisten.

Het feit dat het lichaam al deze verbindingen produceert, schrijven de onderzoekers, geeft aan dat het vasten een heleboel meer metabolische processen veroorzaakt dan wetenschappers ooit hebben gerealiseerd, waarvan sommige aanzienlijke gezondheidsvoordelen kunnen hebben, waaronder antioxidatieve verdediging - wat de vermeende anti-stofwisseling kan verklaren verouderings effecten.

"We hebben jarenlang onderzoek gedaan naar veroudering en metabolisme en besloten te zoeken naar onbekende gezondheidseffecten bij het vasten door mensen", zei de eerste auteur van de studie, Takayuki Teruya, Ph.D., een technicus bij OIST, in een verklaring. "In tegenstelling tot de oorspronkelijke verwachting, bleek vasten metabole activatie eerder actief te activeren."

Omdat een mens aan het vasten is, moet het lichaam overschakelen van voedsel voor energie naar het gebruik van de energie die in het lichaam is opgeslagen, in de vorm van vet en glycogeen.Het omdraaien van deze schakelaar, op zijn beurt, start een hele reeks van andere metabole processen die resulteren in de verbindingen gemeten in deze studie. Deze omvatten bekende bijproducten van vasten, zoals butyraten, acylcarnitines en vertakte ketenaminozuren, evenals een groot aantal andere organische zuren, co-enzymen, antioxidanten, purines en pyrimidines, waarvan het team schrijft dat het tot nu toe lijkt te impliceren niet-herkende metabole mechanismen veroorzaakt door het vasten."

Terwijl sommige van deze verbindingen een hoogtepunt bereikten in het bloed en plasma van de deelnemers na 34 uur, bleven andere gedurende het volledige ritme van 58 uur stijgen en bereikten ze 60 maal hun normale concentraties in menselijk bloed.

De implicaties van deze bevindingen zijn niet helemaal duidelijk, omdat de studie klein was en de langetermijngezondheid van de deelnemers niet bij meerdere vasten achterhaalde, maar de onderzoekers zeggen dat ze wijzen op verschillende potentiële voordelen van vasten. Naast antioxidatieve afweer, die het lichaam helpt beschermen tegen een deel van de langdurige schade die gepaard gaat met veroudering, stellen de auteurs van het onderzoek dat vasten de activiteit in de mitochondriën, de krachtcentrale van de cel, lijkt te verbeteren.

De onderzoekers compliceren het beeld en schrijven dat het lichaam mogelijk bepaalde antioxidanten produceert in reactie op de gevaarlijke oxidatieve stress die het vasten in de eerste plaats kan veroorzaken.

Eén ding is echter overduidelijk: vasten verandert echt het lichaam.

"Omdat de 44 metabolieten verantwoordelijk zijn voor een derde van alle aangetoonde bloedmetabolieten, veroorzaakte vasten duidelijk belangrijke metabole veranderingen in menselijk bloed", schrijven de onderzoekers. Met toekomstige studies hopen ze een duidelijker beeld te krijgen van hoe vasten het menselijk lichaam beïnvloedt door meer vrijwilligers te werven, waardoor de kans kleiner wordt dat verschillen in metabolisme het gevolg zijn van individuele verschillen.

Maar voorlopig is het veilig om te zeggen dat vasten lang niet zo eenvoudig is als het lijkt, en wetenschappers beginnen nu pas het volledige beeld in beeld te brengen.

Abstract: Tijdens menselijk vasten worden metabole markers, waaronder butyraat, carnitines en vertakte aminozuren, opgereguleerd voor energiesubstitutie door middel van gluconeogenese en het gebruik van opgeslagen lipiden. We voerden niet-gerichte, nauwkeurige semikwantitatieve metabolomische analyse uit van menselijk volbloed, plasma en rode bloedcellen gedurende 34-58 uur vasten van vier vrijwilligers. Gedurende deze periode namen 44 van ~ 130 metabolieten 1,5 tot 60 maal toe. Consistent veertien waren eerder gemeld. We identificeerden echter nog eens 30 verhoogde metabolieten, die tot nu toe niet-herkende metabole mechanismen inhielden die door vasten werden veroorzaakt. Metabolieten in de pentosefosfaatroute zijn overvloedig, waarschijnlijk als gevolg van de vraag naar antioxidanten, NADPH, gluconeogenese en anabolisch metabolisme. Globale verhogingen van TCA-cyclusgerelateerde verbindingen weerspiegelen verbeterde mitochondriale activiteit in weefsels tijdens vasten. Verbeterde purine / pyrimidine metabolieten ondersteunen RNA / eiwitsynthese en transcriptionele herprogrammering, die ook wordt bevorderd door sommige aan vasten gerelateerde metabolieten, mogelijk via epigenetische modulaties. Aldus ontstaat een divers, uitgesproken metabolietresultaat als gevolg van sterk geactiveerd katabolisme en anabolisme dat wordt gestimuleerd door vasten. Anti-oxidatie kan een belangrijk antwoord zijn op vasten.