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Intermittierendes Fasten senkt den Blutdruck, indem es das Darmmikrobiom verändert

Intermittierendes Fasten senkt den Blutdruck, indem es das Darmmikrobiom verändert
  • Darmdysbiose spielt eine Rolle bei Bluthochdruck, der durch intermittierendes Fasten moduliert werden kann.

  • Intermittierendes Fasten kann zur Senkung von Bluthochdruck beitragen, indem es die Zusammensetzung der Darmmikrobiota in einem Tiermodell verändert.

  • In dieser Studie hatten Ratten, die jeden zweiten Tag fasteten, einen deutlich verringerten Blutdruck im Vergleich zu hypertensiven Ratten, die nicht gefastet hatten.

Dieser Artikel wurde in den Baylor College of Medicine News veröffentlicht:

Fast die Hälfte der Erwachsenen in den Vereinigten Staaten leidet an Bluthochdruck, einer Erkrankung, die das Risiko für Herzerkrankungen und Schlaganfälle erhöht, die in den USA zu den häufigsten Todesursachen gehören

Am Baylor College of Medicine widmen sich Dr. David J. Durgan und seine Kollegen dem besseren Verständnis von Bluthochdruck, insbesondere den neuen Erkenntnissen, die darauf hindeuten, dass eine Störung der Darmmikrobiota, bekannt als Darmdysbiose, negative Auswirkungen auf den Blutdruck haben kann.

„Frühere Studien aus unserem Labor haben gezeigt, dass sich die Zusammensetzung der Darmmikrobiota in Tiermodellen für Bluthochdruck, wie dem SHRSP-Modell (Spontaneously Hypertensive Stroke Prone Rat), von der bei Tieren mit normalem Blutdruck unterscheidet“, sagte Durgan. Assistenzprofessor für Anästhesiologie in Baylor.

Die Forscher haben auch gezeigt, dass die Transplantation dysbiotischer Darmmikrobiota von einem hypertensiven Tier in ein normotensives (mit gesundem Blutdruck) Tier dazu führt, dass der Empfänger einen hohen Blutdruck entwickelt.

„Dieses Ergebnis zeigte uns, dass Darmdysbiose nicht nur eine Folge von Bluthochdruck ist, sondern tatsächlich an dessen Entstehung beteiligt ist“, sagte Durgan. „Diese Grundlagenarbeit führte zu der aktuellen Studie, in der wir vorschlugen, zwei Fragen zu beantworten. Erstens: Können wir die dysbiotische Mikrobiota manipulieren, um Bluthochdruck entweder zu verhindern oder zu lindern? Zweitens: Wie beeinflussen die Darmmikroben den Blutdruck des Tieres?“

Kann die Manipulation der Darmmikrobiota den Blutdruck regulieren?

Um die erste Frage zu beantworten, stützten sich Durgan und seine Kollegen auf frühere Forschungsergebnisse, die zeigten, dass Fasten sowohl einer der Haupttreiber für die Zusammensetzung der Darmmikrobiota als auch ein Förderer positiver kardiovaskulärer Wirkungen war. Diese Studien hatten jedoch keine Beweise für einen Zusammenhang zwischen Mikrobiota und Blutdruck erbracht.

Mithilfe des SHRSP-Modells für spontanen Bluthochdruck und normale Ratten bildeten die Forscher zwei Gruppen. Eine Gruppe hatte SHRSP und normale Ratten, die jeden zweiten Tag gefüttert wurden, während die andere Gruppe, Kontrollgruppe genannt, SHRSP und normale Ratten mit uneingeschränkter Nahrungsverfügbarkeit hatte.

Neun Wochen nach Beginn des Experiments stellten die Forscher fest, dass die Ratten der SHRSP-Kontrolle erwartungsgemäß einen höheren Blutdruck hatten als die normalen Kontrollratten. Interessanterweise hatten die SHRSP-Ratten in der Gruppe, die jeden zweiten Tag fastete, im Vergleich zu den SHRSP-Ratten, die nicht gefastet hatten, einen deutlich verringerten Blutdruck.

„Als nächstes untersuchten wir, ob die Mikrobiota an der Senkung des Blutdrucks beteiligt war, die wir bei den gefasteten SHRSP-Ratten beobachteten“, sagte Durgan.

Die Forscher transplantierten die Mikrobiota der Ratten, die entweder gefastet oder ohne Einschränkungen gefüttert hatten, in keimfreie Ratten, die über keine eigene Mikrobiota verfügen.

Durgan und seine Kollegen waren begeistert, als sie sahen, dass die keimfreien Ratten, die die Mikrobiota von normal gefütterten SHRSP-Ratten erhielten, einen höheren Blutdruck hatten als die keimfreien Ratten, die Mikrobiota von normalen Kontrollratten erhielten, genau wie ihre entsprechenden Mikrobiota-Spender.

„Es war besonders interessant zu sehen, dass die keimfreien Ratten, die Mikrobiota von den nüchternen SHRSP-Ratten erhalten hatten, einen deutlich niedrigeren Blutdruck hatten als die Ratten, die Mikrobiota von SHRSP-Kontrollratten erhalten hatten“, sagte Durgan. „Diese Ergebnisse zeigten, dass die durch das Fasten hervorgerufenen Veränderungen der Mikrobiota ausreichten, um den blutdrucksenkenden Effekt des intermittierenden Fastens auszulösen.“

Wie die Mikrobiota den Blutdruck reguliert

Das Team ging der zweiten Frage seines Projekts nach. Wie reguliert die Darmmikrobiota den Blutdruck?

„Wir haben eine Shotgun-Sequenzanalyse des gesamten Genoms der Mikrobiota sowie eine ungezielte Metabolomikanalyse des Plasma- und Magen-Darm-Luminalgehalts durchgeführt. Unter den Veränderungen, die wir beobachteten, stachen Veränderungen in den Produkten des Gallensäurestoffwechsels als potenzielle Mediatoren der Blutdruckregulierung hervor“, sagte Durgan .

Das Team entdeckte, dass die normal gefütterten SHRSP-Hypertonie-Tiere weniger Gallensäuren im Blutkreislauf aufwiesen als normotensive Tiere. Andererseits hatten SHRSP-Tiere, die einem intermittierenden Fütterungsplan folgten, mehr Gallensäuren im Kreislauf.

„Zur Unterstützung dieses Ergebnisses haben wir herausgefunden, dass die Ergänzung von Tieren mit Cholsäure, einer primären Gallensäure, auch den Blutdruck im SHRSP-Modell der Hypertonie deutlich senkte“, sagte Durgan.

Zusammenfassend zeigt die Studie zum ersten Mal, dass intermittierendes Fasten im Hinblick auf die Reduzierung von Bluthochdruck von Vorteil sein kann, indem es die Zusammensetzung der Darmmikrobiota in einem Tiermodell verändert. Die Arbeit liefert auch Beweise dafür, dass eine Darmdysbiose zu Bluthochdruck beiträgt, indem sie die Gallensäuresignalisierung verändert.

„Diese Studie ist wichtig, um zu verstehen, dass Fasten durch Manipulation der Mikrobiota Auswirkungen auf den Wirt haben kann“, sagte Durgan. „Dies ist eine attraktive Idee, da sie potenziell klinische Anwendungen haben kann. Viele der Bakterien in der Darmmikrobiota sind an der Produktion von Verbindungen beteiligt, die nachweislich positive Wirkungen haben, wenn sie in den Kreislauf gelangen und zur Regulierung beitragen.“ Die Physiologie des Wirts. Fastenpläne könnten eines Tages dazu beitragen, die Aktivität der mikrobiellen Populationen im Darm zu regulieren, um auf natürliche Weise gesundheitliche Vorteile zu erzielen.“

Diese Studie wurde veröffentlicht in Zirkulationsforschung im Februar 2021.



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