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Metabolische Überlegenheit im Tiermodell

Intervallfasten – erfolgreich bei Mäusen, fraglich beim Menschen

Jatros

Autoren:

Dr. Stefan Kabisch1,2

Anna Sachno1,2

1Klinik für Endokrinologie und Stoffwechselmedizin

Charité – Universitätsmedizin Berlin

2Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD)

E-Mail: stefan.kabisch@charite.de

09.11.2022

Intervallfasten bezeichnet eine Reihe von Ernährungsweisen, die durch größere periodische Nahrungspausen gekennzeichnet sind. Im Tiermodell zeigen sich günstige Effekte auf Entzündungsprozesse, Metabolismus und Langlebigkeit. Daher versprechen sich viele Patienten davon eine hilfreiche Wirkung auf ihre eigene Gesundheit. Beim Menschen ist die Evidenz aber trotz Hunderter, sehr heterogener Studien deutlich schwächer ausgeprägt.

Keypoints

  • Intervallfasten ist kein einheitliches Ernährungskonzept, sondern umfasst viele Varianten von Diätmustern mit periodischen Fastenphasen.

  • Präklinisch ist das Intervallfasten besonders bei jungen, männlichen Tieren günstig wirksam – u.a. auf Stoffwechsel, Entzündungshaushalt, Krebsrisiko und sogar auf die Langlebigkeit.

  • Beim Menschen gibt es epidemiologische Hinweise auf geringe, kaum relevanter, metabolische Vorteile, aber auch auf langfristig erhöhter, kardiometabolische Gesundheitsrisiken.

  • Die meisten Humaninterventionsstudien dokumentieren keine Überlegenheit des Intervallfastens gegenüber konventioneller Diät.

  • Besondere Risiken für ältere und vorerkrankte Personen müssen gegenüber dem fraglichen Benefit abgewogen werden.

Intervallfasten umfasst mehrere Varianten von Ernährungsmodellen, bei denen in einem bestimmten zeitlichen Rhythmus Nahrung aufgenommen und zu den restlichen Zeiten gefastet wird. Beim „alternate day fasting“ (ADF) ist jeder zweite Tag ein Fastentag mit kompletter Kalorienkarenz. Beim verwandten „alternate day modified fasting“ (ADMF) lassen die Fastentage zumindest eine geringe Nahrungszufuhr zu. Beim periodischen Fasten (auch 5:2-Fasten genannt) ist für die Fastentage nicht definiert, ob sie unter kompletter oder partieller Kalorienkarenz stattfinden.1 „Time-restricted eating“ (TRE) beschränkt die Nahrungszufuhr für jeden Tag auf ein kleines Zeitfenster, typischerweise 8 bis 10 Stunden, das morgens („early“), mittags („mid-day“) oder abends („late TRE“) eingeplant werden kann. Intervallfasten wird oft genutzt, um die Energiebilanz und damit das Körpergewicht zu senken.

Starke Effekte im Tiermodell

Bereits in den 1940er-Jahren entdeckten US-Forscher, dass Laborratten unter Intervallfastenbedingungen deutlich länger lebten.2 Erstaunlicherweise blieb dieses Wissen in den folgenden 50–60 Jahren relativ unbeachtet, nur etwa 100 meist präklinische Testreihen stammen aus diesem Zeitraum. In den 1990er-Jahren beobachtete man im Tierversuch, dass periodische Fastenphasen auch den Stoffwechsel verbessern; dies bewirkte den großen wissenschaftlichen Aufwind. Die verlängerte Lebensdauer im Tiermodell ist bei Würmern (C. elegans),3 Spinnmilben4 sowie jungen Mäusen5 und Ratten beschrieben,6 bei Primaten aber fraglich.7 Weibliche Tiere scheinen weniger stark auf Intervallfasten anzusprechen.8,9 Die zahlreichen Modellexperimente zeigen günstige Effekte auf Glykämie, Lipidhaushalt und Inflammation,10 Kanzerogenese11 und neuronale Integrität.12 Unter den möglichen Wirkungsmechanismen vermutet man u.a. Wirkungen auf das IGF-System („Insulin-like growth factor“-System),13 verstärkte Autophagie,14 verbesserte Oxidationsprozesse15 und eine optimale Synchronisierung zirkadianer Rhythmen.16

Kleiner und kurzer Benefit im Ramadanfasten

Humandaten zu periodischen Fastenphasen finden sich zuallererst im religiösen Kontext vor allem im Ramadanfasten – letztlich einer Form des „time-restricted eating“. Kinder, Kranke, Schwangere, Stillende und Alte sind dabei vom Fastengebot des Koran ausgenommen, fasten soll nur unter kritischer Würdigung der körperlichen Möglichkeiten geschehen. Beobachtungsstudien zum Ramadanfasten berichten daher meist von gesunden Personen, mehrheitlich Männern, die fasten. Diese Arbeiten beschreiben konsistent geringe Effekte auf Körpergewicht und Körperfettanteil,17,18 Nüchternglukose,19 Lipidprofil,20,21 Leberwerte22 und Blutdruck,23 die allesamt nach kurzer Zeit vergehen. Die Leistungsfähigkeit der Fastenden scheint sich dabei mitunter zu reduzieren.24,25 Langfristige gesundheitliche Vorteile sind nicht belegt, konkrete Nebenwirkungen kaum untersucht.26,27 Diabetiker profitieren vom Ramadanfasten ähnlich spärlich wie gesunde Personen.28 Zur Abwendung von Hypoglykämien bei antidiabetischer Pharmakotherapie sollte diese rechtzeitig vor dem Ramadan angepasst werden; zusätzliche diabetologische Schulungen sind hilfreich.29–31 Für Typ-1-Diabetiker mit CSII (=kontinuierliche subkutane Insulin-Infusion) ist das Hypoglykämierisiko offenbar geringer als bei ICT (=intensivierte konventionelle Insulintherapie).32

„Meal skipping“ – soziologisches Problem statt erwünschten Fastens

Auch jenseits der religiösen Fastenformen existieren Kohortenstudien zu Personen mit periodischer Mahlzeitenkarenz. Das „breakfast skipping“ wird dabei epidemiologisch als nachteiliges Verhalten bei Kindern und Erwachsenen bewertet. So birgt sowohl ein ausgelassenes Frühstück wie auch das „dinner skipping“ ein erhöhtes kardiovaskuläres und metabolisches Risiko.33–41 Vermutlich beeinträchtigt gerade das Auslassen des Frühstücks die Versorgung mit Getreideprodukten und somit B-Vitaminen, Mineralien und Ballaststoffen.42

Möglicherweise sind diese Effekte aber auch durch Confounder erklärbar. „Breakfast skipping“ geschieht oftmals bei Personen in sozialen Problemlagen, unter beruflichem oder privatem Stress, bei geringerem Bildungsstand oder geringem Haushaltseinkommen. Rauchen und Alkoholkonsum sind mit „meal skipping“ assoziiert. Bei Kindern spielen der sozioökonomische Hintergrund des Elternhauses oder die Dauer des Schulwegs eine Rolle.43,44

Viele klinische Studien, wenig überzeugende Evidenz

In den letzten 25 Jahren wurden mehrere hundert Publikationen zu Humaninterventionen veröffentlicht, darunter knapp einhundert randomisiert-kontrollierte Studien. Die methodische Heterogenität erschwert aber den Vergleich. Etwa 20% der Studien sind „Cross-over“-Experimente, der Rest Parallelstudien. Wechseltägiges Fasten (ADF) und „time-restricted eating“ wurden oft untersucht, das populäre 5:2-Fasten hingegen kaum. Im Interventions- und Kontrollarm kombinieren die meisten Studien auch die definitionsgebende zeitliche Nahrungsbeschränkung mit reduzierter Mahlzeitenfrequenz, einem Kaloriendefizit und/oder weiteren Vorgaben zum Ernährungsmuster, teilweise in unbalancierten Vergleichsgruppen. Studiendauern von einer Woche bis zu einem Jahr, ein hoher Anteil weiblicher Probanden (80%), ein junges Durchschnittsalter (45Jahre), ein geringer Anteil adipöser oder metabolisch erkrankter Testpersonen schränken die Repräsentativität weiter ein.

Praxistipp
Patienten können vom Intervallfasten profitieren, wenn sich ein metabolischer Benefit abzeichnet, generell sollte jedoch bei einer zu hohen Erwartung auch über andere Diätmodelle gesprochen werden, die realistischer sind und ein besseres Outcome versprechen.

In Metaanalysen wird zumeist keine Überlegenheit des Intervallfastens gegenüber Diäten mit vergleichbarer Kalorienrestriktion berichtet. Hypokalorisches Intervallfasten senkt (gegenüber isokalorischer Kontrollintervention) stärker das Körpergewicht, die Nüchternglukose und die Triglyzeride. Gegenüber hypokalorischer Standarddiät bleiben die Nüchtern-glukose und allenfalls CRP und Lipidprofil günstiger.45–47 Bei Gewichtsreduktion, Nüchterninsulin, Blutdruck oder Inflammation schneiden Standard- und Intervallfasten gleich gut ab.48–50 Zwischen den verschiedenen Fastenvarianten steht keine Diätform klar vorn.51 Wachsamkeit erfordern Publikationen, die einen verstärkten Verlust an Muskelmasse bei überraschend gesunden Personen nach kurzer Diätdauer (ADF und 16:8-Fasten) beschreiben.52,53 Womöglich kann in den wenigen verbleibenden Mahlzeiten nicht genügend Eiweiß verzehrt und resorbiert werden.54,55 Ob spezielle Patientengruppen vom Intervall-fasten profitieren, werden hoffentlich die aktuell international noch laufenden Studien zeigen. Aktuell sind unter Clinicaltrials.gov 150 Studien registriert.

Die Empfehlung in aller Kürze

Wer Intervallfasten mit notwendiger Compliance nutzt und nachweislich metabolisch profitiert, kann es fortsetzen. Gewichtsabnahme ist zu erwarten, aber nicht das entscheidende Outcome. Die Überlegenheit im Tiermodell ist beim Menschen weder präventiv noch therapeutisch erkennbar. Angesichts vieler werbender Stimmen sollten Patienten von zu hohen Erwartungen Abstand nehmen. Andere Ernährungsmodelle sind vermutlich realistischer umsetzbar und wirksamer.

1 Rynders CA et al.: Effectiveness of intermittent fasting and time-restricted feeding compared to continuous energy restriction for weight loss. Nutrients 2019; 11(10):2442 2 Carlson AJ, Hoelzel F: Apparent prolongation of the life span of rats by intermittent fasting. J Nutr 1946; 31: 363-75 3 Uno M et al.: A fasting-responsive signaling pathway that extends life span in C. elegans. Cell Rep 2013; 3(1): 79-91 4 Li GY, Zhang ZQ: The sex- and duration-dependent effects of intermittent fasting on lifespan and reproduction of spider mite Tetranychus urticae. Front Zool 2019; 16:10 5 Pak HH et al.: Fasting drives the metabolic, molecular and geroprotective effects of a calorie-restricted diet in mice. Nat Metab 2021; 3(10): 1327-41 6 Masoro EJ et al.: Action of food restriction in delaying the aging process. Proc Natl Acad Sci U S A1982; 79(13): 4239-41 7 Colman RJ et al.: Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys. Science 2009; 325(5937): 201-4 8 Piotrowska K et al.: Gender differences in response to prolonged every-other-day feeding on the proliferation and apoptosis of hepatocytes in mice. Nutrients 2016; 8(3): 176 9 Henderson YO et al.: Late-life intermittent fasting decreases aging-related frailty and increases renal hydrogen sulfide production in a sexually dimorphic man-ner. Geroscience 2021; 43(4): 1527-54 10 Arum O et al.: Preservation of blood glucose homeostasis in slow-senescing somatotrophism-deficient mice subjected to intermittent fasting begun at middle or old age. Age (Dordr) 2014; 36(3): 9651 11 Berrigan D et al.: Adult-onset calorie restriction and fasting delay spontaneous tumorigenesis in p53-deficient mice. Carcinogenesis 2002; 23(5): 817-22 12 Anson RM et al.: Intermittent fasting dissociates beneficial effects of dietary restriction on glucose metabolism and neuronal resistance to injury from calorie intake. Proc Natl Acad Sci U S A 2003; 100(10): 6216-20 13 Arum O et al.: The growth hormone receptor gene-disrupted mouse fails to respond to an intermittent fasting diet. Aging Cell 2009; 8(6): 756-60 14 Amigo I, Kowaltowski AJ: Dietary restriction in cerebral bioenergetics and redox state. Redox Biol 2014; 2: 296-304 15 Descamps O et al.: Mitochondrial production of reactive oxygen species and inci-dence of age-associated lymphoma in OF1 mice: effect of alternate-day fasting. Mech Ageing Dev 2005; 126(11): 1185-91 16 Froy O et al.: Effect of intermittent fasting on circadian rhythms in mice depends on feeding time. Mech Ageing Dev 2009; 130(3): 154-60 17 Jahrami HA et al.: A systematic review, meta-analysis, and meta-regression of the impact of diurnal intermittent fasting during Ramadan on body weight in healthy subjects aged 16 years and above. Eur J Nutr 2020; 59(6): 2291-316 18 Fernando HA et al.: Effect of Ramadan fasting on weight and body composition in healthy non-athlete adults: a systematic review and meta-analysis. Nutrients 2019; 11(2): 478 19 Faris MA et al.: A systematic review, meta-analysis, and meta-regression of the impact of diurnal intermittent fasting during Ramadan on glucometabolic mark-ers in healthy subjects. Diabetes Res Clin Pract 2020; 165: 108226 20 Jahrami HA et al.: Does four-week consecutive, dawn-to-sunset intermittent fasting during Ramadan affect cardiometabolic risk factors in healthy adults? A systematic review, meta-analysis, and meta-regression. Nutr Metab Cardio-vasc Dis 2021; 31(8): 2273-301 21 Mirmiran P et al.: Effects of Ramadan intermittent fasting on lipid and lipoprotein parameters: An updated meta-analysis. Nutr Metab Cardiovasc Dis 2019; 29(9): 906-15 22 Faris M et al.: The effects of Ramadan intermittent fasting on liver function in healthy adults: A systematic review, meta-analysis, and meta-regression. Diabetes Res Clin Pract 2021; 178: 108951 23 Al-Jafar R et al.: Effect of religious fasting in Ramadan on blood pressure: Results from LORANS (London Ramadan Study) and a meta-analysis. J Am Heart Assoc 2021; 10(20): e021560 24 Abaïdia AE et al.: Effects of Ramadan fasting on physical performance: A systematic review with meta-analysis. Sports Med 2020; 50(5): 1009-26 25 Correia JM et al.: Effects of intermittent fasting on specific exercise performance outcomes: A systematic review including meta-analysis. Nutrients 2020; 12(5): 1390 26 Oosterwijk VNL et al.: Ramadan fasting during pregnancy and health outcomes in Offspring: A systematic review. Nutrients 2021; 13(10): 3450 27 Glazier JD et al.: The effect of Ramadan fasting during pregnancy on perinatal outcomes: a systematic review and meta-analysis. BMC Pregnancy Childbirth 2018; 18(1): 421 28 Tahapary DL et al.: The impact of Ramadan fasting on meta-bolic profile among type 2 diabetes mellitus patients: A meta-analysis. Diabetes Metab Syndr 2020; 14(5): 1559-70 29 Lee SWH et al.: Strategies to make ramadan fasting safer in type 2 diabetics: A systematic review and network metaanalysis of randomized controlled trials and observational studies. Medicine (Baltimore) 2016; 95(2): e2457 30 Shiju R et al.: Safety assessment of glucose-lowering drugs and importance of structured education during Ramadan: A systematic review and meta-analysis. J Diabetes Res 2022; 2022: 3846253 31 Tourkmani AM et al.: Impact of Ramadan-focused diabetes education on hypoglycemia risk and metabolic control for patients with type 2 diabetes mellitus: A systematic review. Int J Clin Pract 2021; 75(3): e13817r 32 Loh HH et al.: Safety of Ramadan fasting in young patients with type 1 diabetes: A systemat-ic review and meta-analysis. J Diabetes Investig 2019; 10(6): 1490-501 33 Wicherski J et al.: Association between breakfast skipping and body weight - A systematic Review and meta-analysis of observational longitudinal studies. Nutrients 2021; 13(1): 272 34 Ma X et al.: Skipping breakfast is associated with overweight and obesity: A systematic review and meta-analysis. Obes Res Clin Pract 2020; 14(1): 1-8 35 Bi H et al.: Breakfast skipping and the risk of type 2 diabetes: a meta-analysis of observational studies. Public Health Nutr 2015; 18(16): 3013-9 36 Ballon A et al.: Breakfast skipping is associated with increased risk of type 2 diabetes among adults: A systematic review and meta-analysis of prospective cohort studies. J Nutr 2019; 149(1): 106-13 37 Li Z et al.: Skipping breakfast is associated with hypertension in adults: A meta-analysis. Int J Hypertens 2022; 2022: 7245223 38 Zhu S et al.: Habitually skipping breakfast is associated with chronic inflammation: a cross-sectional study. Public Health Nutr 2021; 24(10): 2936-43 39 Sharma K et al.: Skipping breakfast and the risk of coronary artery disease. QJM 2018; 111(10): 715-9 40 Yamamoto R et al.: Associations of skipping breakfast, lunch, and dinner with weight gain and overweight/obesity in university students: A retrospective cohort study. Nutrients 2021; 13(1): 271 41 Kollannoor-Samuel G et al.: Determinants of fasting plasma glucose and glycosylated hemoglobin among low income Latinos with poorly controlled type 2 diabetes. J Immigr Minor Health 2011; 13(5): 809-17 42 Giménez-Legarre N et al.: Breakfast characteristics and its association with daily micronutrients intake in children and adolescents - a systematic review and meta-analysis. Nutrients 2020; 12(10): 3201 43 Pendergast FJ et al.: Examining the correlates of meal skipping in Australian young adults. Nutr J 2019; 18(1): 24 44 Qorbani M et al.: Social inequalities in meal skipping patterns among children and adolescents: The CASPIAN-V study. Obes Sci Pract 2021; 7(6): 690-8 45 Borgundvaag E et al.: Metabolic impact of intermittent fasting in patients with type 2 diabetes mellitus: A systematic review and meta-analysis of interventional studies. J Clin Endocrinol Metab 2021; 106(3): 902-11 46 Wang X et al.: Intermittent fasting versus continuous energy-restricted diet for patients with type 2 diabetes mellitus and metabolic syndrome for glycemic control: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Diabetes Res Clin Pract 2021; 179: 109003 47 Meng H et al.: Effects of intermittent fasting and energy-restricted diets on lipid profile: A systematic review and meta-analysis. Nutrition 2020; 77: 110801 48 Moon S et al.: Beneficial effects of time-restricted eating on metabolic diseases: A systemic review and meta-analysis. Nutrients 2020; 12(5): 1267 49 Allaf M at al.: Intermittent fasting for the prevention of cardiovascular disease. Cochrane Database Syst Rev 2021; 1(1): CD013496 50 Pureza IROM et al.: Effect of early time-restricted feeding on the metabolic profile of adults with excess weight: A systematic review with meta-analysis. Clin Nutr 2021; 40(4): 1788-99 51 Semnani-Azad Z et al.: Effect of intermittent fasting strategies on cardiometabolic risk factors: A systematic review and network meta-analysis of randomized controlled trials. Curr Dev Nutr 2021; 5(2): 1091 52 Templeman I et al.: A randomized controlled trial to isolate the effects of fasting and energy restriction on weight loss and metabolic health in lean adults. Sci Transl Med 2021; 13(598): eabd8034 53 Lowe DA et al.: Effects of time-restricted eating on weight loss and other metabolic parameters in women and men with overweight and obesity: The TREAT randomized clinical trial. JAMA Intern Med 2020; 180(11): 1491-9 54 Hong J et al.: Relationship between protein intake and sarcopenia in the elderly with non-alcoholic fatty liver disease based on the fourth and fifth Korea national health and nutrition examination survey. Metab Syndr Relat Disord 2021; 19(8): 452-9 55 Jun S et al.: Dietary protein intake Is positively associated with appendicular lean mass and handgrip strength among middle-aged US adults. J Nutr 2021; 151(12): 3755-63

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