Vasten kan mensen helpen af te vallen, maar nieuw onderzoek suggereert dat zonder voedsel ook de menselijke metabole activiteit kan stimuleren, antioxidanten kan genereren en sommige effecten van veroudering kan omkeren.

Wetenschappers van de Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) en de Kyoto University identificeerden 30 eerder niet gerapporteerde stoffen waarvan de hoeveelheid toeneemt tijdens het vasten en die wijzen op diverse gezondheidsvoordelen.

"We doen al vele jaren onderzoek naar veroudering en metabolisme en hebben besloten onbekende gezondheidseffecten bij menselijk vasten te zoeken," zei Dr. Takayuki Teruya, eerste auteur van het artikel en technicus in de OIST G0 Cell Unit, geleid door professor Mitsuhiro Yanagida. "In tegenstelling tot de oorspronkelijke verwachting bleek vasten een vrij actieve metabole activatie te veroorzaken."

De studie, gepubliceerd op 29 januari in Scientific Reports, presenteert een analyse van heel menselijk bloed, plasma en rode bloedcellen afkomstig van vier nuchtere personen. De onderzoekers hielden de veranderende niveaus van metabolieten in de gaten—stoffen die gevormd worden tijdens de chemische processen die organismen energie geven en hen laten groeien. De resultaten toonden 44 metabolieten aan, waaronder 30 die voorheen niet werden erkend, die binnen slechts 58 uur vasten wereldwijd tussen de 1,5 en 60 keer toenamen.

In eerder onderzoek identificeerde de G0 Cell Unit verschillende metabolieten waarvan de aanname met de leeftijd afneemt, waaronder drie die bekend staan als leucine, isoleucine en oogzuur. Bij vastende personen nemen deze metabolieten in niveau toe, wat wijst op een mechanisme waarmee vasten kan helpen de levensduur te verlengen.

"Dit zijn zeer belangrijke metabolieten voor het behoud van spier- en antioxidantactiviteit, respectievelijk," zei Dr. Teruya. "Dit resultaat suggereert de mogelijkheid van een verjongend effect door vasten, wat tot nu toe niet bekend was."

Metabolieten geven aanwijzingen over mechanisme en gezondheidseffecten

Het menselijk lichaam gebruikt koolhydraten vaak voor snelle energie—wanneer ze beschikbaar zijn. Wanneer het lichaam geen koolhydraten meer heeft, begint het zijn alternatieve energievoorraden te plunderen. De handeling van "energiesubstitutie" laat een spoor van bewijs achter, namelijk metabolieten die bekend staan als butyraten, carnitines en vertakte keten aminozuren. Deze bekende markers van energiesubstitutie zijn aangetoond zich op te hopen tijdens het vasten.

Maar vasten lijkt effecten op te leveren die veel verder gaan dan energiesubstitutie. In hun uitgebreide analyse van menselijk bloed noteerden de onderzoekers zowel vastenmarkers als vele andere. Zo vonden ze een toename van stoffen die worden geproduceerd door de citroenzuurcyclus, een proces waarbij organismen energie vrijmaken die is opgeslagen in de chemische bindingen van koolhydraten, eiwitten en lipiden. De duidelijke toename suggereert dat tijdens het vasten de kleine krachtpatsers die elke cel draaien op volle toeren worden gegooid.

Vasten leek ook de stofwisseling van purine en pyrimidine te bevorderen, chemische stoffen die een sleutelrol spelen in genexpressie en eiwitsynthese. De bevinding suggereert dat vasten kan herprogrammeren welke eiwitten cellen op welk moment aanmaken, waardoor hun functie verandert. De verandering kan homeostase in cellen bevorderen, of dienen om hun genexpressie te bewerken als reactie op omgevingsinvloeden.

Bij het metabolisme stimuleren purine en pyrimidine ook de productie van antioxidanten in het lichaam. Verschillende antioxidanten, zoals ergothioneïne en carnosine, bleken significant toe te nemen gedurende de 58-uurs studieperiode. Antioxidanten beschermen cellen tegen vrije radicalen die tijdens de stofwisseling worden geproduceerd. Producten van een metabole route, de zogenaamde "pentosefosfaatroute", blijven ook de schadelijke effecten van oxidatie en werden op vergelijkbare wijze gezien als toenemend tijdens vasten, maar alleen in plasma.

Nieuwe gezondheidsvoordelen van vasten?

De auteurs suggereren dat deze antioxidatieve effecten mogelijk de belangrijkste reactie van het lichaam op vasten zijn, omdat uithongering een gevaarlijk oxidatieve interne omgeving kan bevorderen. Hun studie levert het eerste bewijs dat antioxidanten een vastenmarker zijn. Daarnaast introduceert de studie het idee dat vasten de productie van verschillende leeftijdsgebonden metabolieten kan stimuleren, die overvloedig voorkomen bij jongeren, maar bij ouderen worden uitgeput.

"Recente verouderingsstudies hebben aangetoond dat caloriebeperking en vasten een verlengend effect hebben op de levensduur van modeldieren... maar het gedetailleerde mechanisme is een mysterie gebleven," zei Dr. Teruya.

De bevindingen bouwen voort op gevestigde ideeën over wat vasten voor de menselijke gezondheid kan betekenen.

"Mensen zijn geïnteresseerd in de vraag of mensen kunnen genieten van de effecten van preventie van stofwisselingsziekten en het verlengen van de levensduur door vasten of caloriebeperking, zoals bij modeldieren," zei Dr. Teruya. "Het begrijpen van de metabole veranderingen veroorzaakt door vasten wordt verwacht dat het ons wijsheid geeft om gezond te blijven."