Die Fastenstudie - Enträtseln der mechanistischen Wirkungen von längerem Fasten beim Menschen.

Begründung: Erhöhte Plasmatriglyceridspiegel werden zunehmend als wichtiger kausaler Risikofaktor für kardiovaskuläre Erkrankungen und damit verbundene Pathologien anerkannt. Die Senkung der Triglyceride im Plasma kann daher ein therapeutisches Ziel sein, um das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu senken. Lipoproteinlipase (LPL) ist das Enzym, das die Hydrolyse von Plasmatriglyceriden zu Fettsäuren am Kapillarendothel katalysiert, wodurch die Plasmatriglyceride gesenkt und die Aufnahme dieser Fettsäuren in die Zellen stimuliert werden. Angiopoietin-like 4 (ANGPTL4) wird von Fettzellen produziert und fördert die Entfaltung und Inaktivierung von LPL, was zu einer verminderten Hydrolyse von Plasmatriglyceriden führt. Die Rolle von ANGPTL4 bei der Regulierung von LPL ist während des Fastens besonders wichtig. Da die meisten Studien jedoch in Tiermodellen durchgeführt werden, ist wenig über die Auswirkungen des Fastens auf den Fettstoffwechsel beim Menschen und insbesondere über ANGPTL4 und seine Beziehung zu LPL bekannt.

Ziele: Das Hauptziel dieser Studie ist die Bestimmung der Wirkung eines verlängerten Fastens auf die ANGPTL4-Gen- und Proteinexpression im subkutanen Fettgewebe, dem Schlüsselorgan, das am Fettstoffwechsel beteiligt ist. Zusätzlich wird die Wirkung eines verlängerten Fastens auf die LPL-Genexpression, die LPL-Proteinexpression und auf die LPL-Aktivität im subkutanen Fettgewebe untersucht. Um die systemischen Auswirkungen eines verlängerten Fastens zu untersuchen, werden die Forscher auch die ANGPTL4-Spiegel im Plasma und die ANGPTL4- und LPL-Genexpression in zirkulierenden Immunzellen (PBMCs) messen. Das sekundäre Ziel dieser Studie ist es, eine ganzheitlichere Sicht auf die Veränderungen zu erhalten, die bei längerem Fasten auftreten, indem die Auswirkungen des Fastens auf die gesamte Genomexpression, posttranskriptionelle Veränderungen und auf Marker des Stoffwechselstatus untersucht werden. Die kombinierten Ergebnisse aller Messungen werden letztendlich zu einem besseren Verständnis der mechanistischen Auswirkungen eines verlängerten Fastens und der Stoffwechselfunktion beim Menschen führen.

Studiendesign: Die Fastenstudie ist eine einarmige Interventionsstudie an gesunden Männern und Frauen. Die Forscher werden die Auswirkungen eines satten Zustands, der 2 Stunden nach der letzten Nahrungsaufnahme liegt, im Vergleich zu einem verlängerten nüchternen Zustand, der 26 Stunden nach der letzten Nahrungsaufnahme eintritt, untersuchen. Fettgewebebiopsien und Blutproben werden 2 Stunden nach der letzten Mahlzeit und 26 Stunden nach der letzten Mahlzeit entnommen. Die 24 Stunden zwischen den Probenahmepunkten werden gewählt, um Auswirkungen des zirkadianen Rhythmus zu verhindern.

Studienpopulation: Die Studienpopulation besteht aus 24 Männern und Frauen im Alter von 40–70 Jahren mit einem BMI von 22–30 kg/m2, die aus der Umgebung von Wageningen über die Mailingliste für potenzielle Studienforschungsthemen der Abteilung Human ausgewählt werden Ernährung und Gesundheit der Universität Wageningen. Bei Bedarf erfolgt eine zusätzliche Rekrutierung von Forschungsprobanden durch Flyer und Plakate oder Anzeigen in Lokalzeitungen.

Intervention: Alle Versuchspersonen beginnen mit dem Verzehr einer standardisierten Mahlzeit (ad libitum). Unmittelbar danach beginnt die Intervention, eine Fastenzeit von 26 Stunden, in der die Versuchspersonen nichts essen und trinken dürfen außer Wasser, das die Versuchspersonen nach Belieben zu sich nehmen dürfen. Zwei Stunden nach dem Verzehr der standardisierten Mahlzeit nehmen die Prüfärzte die ersten Blutproben und Fettgewebebiopsien. Dies ist der Sattzustand: der Zeitpunkt, an dem der Körper physiologisch satt ist, basierend auf der durchschnittlichen Zeit, bis die freien Fettsäuren im Plasma abgebaut sind. Vierundzwanzig Stunden nach dem „ernährten Zustand“ befinden sich die Versuchspersonen im verlängerten nüchternen Zustand, und die Ermittler werden die letzten Blutproben und Fettgewebebiopsien entnehmen. Der Zeitraum von vierundzwanzig Stunden zwischen den Probenahmepunkten wird gewählt, um die Auswirkungen zirkadianer Veränderungen auf unsere Ergebnismessungen zu verhindern.