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Kürzlich erwähnte Zhang Yun, ein Akademiker der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften, in einem Interview, dass das Langlebigkeitsgen aktiviert wird, wenn man isst, bis man zu 80 % satt ist und Hunger verspürt. Auch wenn Sie keine warme Kleidung tragen und ein wenig frieren, wird das Langlebigkeitsgen aktiviert. Oberflächlich betrachtet scheinen diese beiden Sätze dem gesunden Menschenverstand zu widersprechen – wir verwenden oft „Hunger und Kälte“, um eine Person in Not zu beschreiben. Aber Hunger und Kälte, die jeder vermeiden möchte, können tatsächlich die Langlebigkeit fördern?

Tatsächlich ist die Aussagekraft dieser beiden Sätze trotz mancher Vereinfachungen schon lange durch Forschungsergebnisse untermauert und auch die biologischen Prinzipien, die ihnen zugrunde liegen, sind bis zu einem gewissen Grad erforscht.

Die Wissenschaft des Hungers

Apropos Hunger: Vielleicht haben Sie in den letzten Jahren vom Konzept des „intermittierenden Fastens“ gehört. Die Definition von „Hunger“ in der biologischen Forschung ist präziser und komplexer. Eine 2021 in Nature Aging veröffentlichte Übersichtsarbeit kam zu dem Schluss, dass intermittierendes Fasten wissenschaftlich als „intermittierendes Essen“ klassifiziert wird und grob in mehrere Arten unterteilt werden kann:

Beim Alternate-Day-Fasten (ADF) isst man an einem Tag normal und trinkt am anderen Tag nur Wasser. Bei der 5:2-Diät isst man an fünf Tagen in der Woche normal und nimmt an den restlichen zwei Tagen nur 500 bis 700 Kalorien zu sich.

Bei der zeitbeschränkten Fütterung (TRF) wird der Tag in zwei Abschnitte unterteilt, wobei die Essenszeit auf den kürzeren Abschnitt (im Allgemeinen 6–12 Stunden) beschränkt ist und in der verbleibenden Zeit keine Nahrungsaufnahme möglich ist.

Bei einigen extremeren Methoden wird die Fastenzeit auf 1–2 Tage verlängert, dies kommt jedoch im Allgemeinen selten vor.

Im Allgemeinen liegt der Schlüssel zum intermittierenden Essen in „Intervallen“, also darin, für eine gewisse Zeit normal zu essen und für eine gewisse Zeit die Kalorienaufnahme einzuschränken. Die „Hungerphase“ ist entscheidend, da sie einen Wechsel im Stoffwechselmodus auslöst.

Bei den meisten Säugetieren wird überschüssige Glukose als Glykogen in der Leber gespeichert. Nach einer Fastenphase sinkt der Blutzuckerspiegel und Leberglykogen wird nach und nach verbraucht, um den Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten. Wenn die Glykogenreserven der Leber nicht ausreichen, ändert der menschliche Körper seinen Stoffwechselmodus und nutzt Ketonkörper und Fett als Energiequellen. Dies wird im Allgemeinen als „Fettverbrennung“ bezeichnet.

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Fett wurde von unseren Vorfahren ursprünglich zur Speicherung von Energie und zum Schutz vor der strengen Kälte im Winter verwendet, wenn Nahrung schwer zu finden war. Mit der kontinuierlichen Verbesserung des Lebensstandards leiden die Menschen heutzutage jedoch seltener an Hunger und neigen eher dazu, zu viel zu essen, wodurch sich weiterhin Fett ansammelt und eine Fettleibigkeitsepidemie auslöst. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wird bis 2022 jeder achte Mensch fettleibig sein. Mit zunehmendem Gewicht steigt auch das Risiko für verschiedene Erkrankungen.

Daher kann die „Fettverbrennung“ selbst das Risiko moderner „Wohlstandskrankheiten“ senken. Einige Studien haben auch gezeigt, dass dieses Stoffwechselmuster Menschen helfen kann, besser mit Stress umzugehen und ihre Lebenserwartung zu verlängern.

Darüber hinaus kann Fasten über entsprechende Zellsignalwege im menschlichen Körper die Autophagie-Reaktion einleiten und so die Apoptose geschädigter seneszenter Zellen fördern. Sobald Sie wieder mit dem Essen beginnen, kann die Nährstoffzufuhr die Zellregeneration fördern. In gewisser Weise ist der Zyklus aus Fasten und Wiederaufnahme des Essens so, als würde man den Zellen die Chance geben, sich zu erneuern und zu erneuern. Auf diese Weise werden die entsprechenden Gewebe und Organe jünger und gesünder.

Das Geheimnis der Kälte

In dem Kampfkunstroman „Die Rückkehr der Condor-Helden“ gibt es ein magisches kaltes Jadebett. Wer darauf schläft, friert extrem und muss seine ganze Kraft aufwenden, um gegen die Kälte anzukämpfen. Sogar in ihren Träumen üben sie unbewusst Kampfsportarten aus. Mit der Zeit wird Ihre innere Stärke auf natürliche Weise zunehmen.

Obwohl es sich in Kampfkunstromanen um eine magische Kulisse handelt, sind sich Forscher in den letzten Jahren zunehmend der positiven Wirkung von Kälte auf Tiere bewusst geworden. Beispielsweise hat der häufig verwendete Modellorganismus Fadenwurm eine kürzere Lebensdauer, wenn er aus einer Lebensumgebung mit 20 Grad in eine Umgebung mit höherer Temperatur gebracht wird. Im Gegenteil: Wenn Sie in eine Umgebung mit etwa 15 Grad gehen, kann die Lebensdauer deutlich verlängert werden.

Die Forscher beobachteten ähnliche Ergebnisse bei Mäusen. Bereits eine Umgebungstemperatur von 0,5 Grad über der Körpertemperatur reicht aus, um ihre Lebensdauer zu verkürzen. Im Gegenteil: Wenn die Umgebungstemperatur 0,5 Grad unter der Körpertemperatur liegt, kann die Lebensdauer von Mäusen verlängert werden. Diese Studien zeigen deutlich, dass zwischen Temperatur und Lebensdauer ein untrennbarer Zusammenhang besteht.

Wissenschaftler versuchen, den Grund dafür herauszufinden. In einem im letzten Jahr ebenfalls in Nature Aging veröffentlichten Artikel wurde festgestellt, dass niedrigere Temperaturen das Proteasom in Fadenwürmern aktivieren können, um aggregierte pathogene Proteine ​​abzubauen. Als sie von Fadenwürmern zu menschlichen Zellen wechselten, beobachteten sie dasselbe Ergebnis: Bei 36 Grad begann das Proteasom in menschlichen Zellen, krankheitsrelevante Proteine ​​in den Zellen zu aktivieren und zu zerstören. Dies könnte einige der Vorteile der Kälte erklären.

Einige andere Erklärungen sind einfacher und direkter: In einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen verlangsamen sich alle biochemischen Reaktionen, was natürlich auch den Alterungsprozess verlangsamt. Darüber hinaus können niedrige Temperaturen auch die Fettverbrennung fördern, was viele Sorgen lindern kann.

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Diese Erklärungen klingen alle vernünftig, es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass unser Verständnis von Kälte noch recht unvollkommen ist und es noch viele Rätsel zu lösen gilt. So ergab beispielsweise eine gemeinsame Studie der University of Michigan und der Huazhong University of Science and Technology, dass niedrige Temperaturen bei erwachsenen Fadenwürmern ein Protein namens TRPA1 aktivieren können, das sich auf Nervenzellen und Fettzellen befindet, wodurch eine Reihe biochemischer Reaktionen ausgelöst und schließlich das Langlebigkeitsgen DAF-16/FOXO aktiviert wird.

Interessanterweise kann dieselbe Umgebung völlig entgegengesetzte Auswirkungen auf Fadenwurmlarven haben. Tatsächlich lebten Larven, die unter wärmeren Bedingungen lebten, 20 Prozent länger. Diese scheinbar widersprüchlichen Daten zeigen uns auch, dass es hinsichtlich der Auswirkungen der Temperatur auf Organismen noch viel zu erforschen gibt.

Die Offenbarung von „Hunger und Kälte“

Die bisherige wissenschaftliche Forschung kann lediglich erklären, welche Reaktionen in Organismen bei Hunger oder Kälte auftreten können und wie sich diese möglicherweise auf die Gesundheit auswirken. Sie kann jedoch nicht die Frage beantworten, warum dies so ist. Darüber wurde viel spekuliert. Eine Erklärung dafür ist, dass sich die moderne Gesellschaft zu schnell entwickelt und der Körper mit diesem Tempo nicht Schritt halten kann.

Wenn wir uns den menschlichen Körper als Smartphone vorstellen, dann ist das Genom unsere Hardware, die unsere Leistungsgrenze bestimmt; und die verschiedenen Reize aus der Umgebung sind wie Software, die im Laufe der letzten paar tausend Jahre schnelle Upgrades und Iterationen durchlaufen hat. Heute können wir in klimatisierten Büros sitzen und haben Zugriff auf eine große Auswahl an Nahrungsmitteln und zuckerhaltigen Getränken, ohne wie unsere Vorfahren, die Jäger und Sammler, reisen zu müssen. Wir haben eine angenehme Umgebung geschaffen, aber unser Körper fühlt sich unwohl. Einige der sogenannten Widrigkeiten, die derzeit aufzutreten scheinen, ähneln tatsächlich eher der Umgebung, an die der menschliche Körper gewöhnt ist, und ermöglichen ihm so die Rückkehr in einen gesünderen Zustand.

Natürlich kann die obige Aussage nur als Hypothese betrachtet werden und bedarf weiterer Beweise zur Bestätigung. Moderne Menschen, die ihre Gesundheit verbessern möchten, müssen sich jedoch nicht mit den Einzelheiten dahinter befassen. Vielleicht können wir die Vorteile erkennen, wenn wir einfach einige Praktiken befolgen, die durch die Forschung am Menschen unterstützt werden (wie etwa intermittierendes Fasten, kurze Phasen hochintensiven Trainings usw., Sie können frühere Artikel lesen).

Alternativ können wir auch auf die neuesten Ergebnisse der Wissenschaft warten. Auf der diesjährigen Frühjahrstagung der American Chemical Society haben Forscher der Washington University in St. Louis eine Verbindung entdeckt, die die Auswirkungen von körperlicher Betätigung auf den menschlichen Körper nachahmen kann. Dies stellt zweifellos eine neue, gesunde Idee für den Einsatz von Drogen zur Simulation von Widrigkeiten dar. Wir freuen uns auch darauf, dass in Zukunft weitere ähnliche Medikamente auf den Markt kommen, die uns dieselben gesundheitlichen Vorteile bieten, ohne unangenehme Gefühle wie Hunger und Kälte verspüren zu müssen.

Verweise

[1]Intermittierendes und periodisches Fasten, Langlebigkeit und Krankheit, https://www.nature.com/articles/s43587-020-00013-3

[2] Auswirkungen des intermittierenden Fastens auf Gesundheit, Alterung und Krankheit, https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMra1905136

[3]Obesityandoverweight, https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight

[4]Kalte Temperaturen verlängern die Lebensdauer und verhindern die krankheitsbedingte Proteinaggregation durch PA28γ-induzierte Proteasomen, https://www.nature.com/articles/s43587-023-00383-4

[5]Kälte verbessert die Lebenserwartung mancher, verkürzt die Lebensspanne anderer, https://news.umich.edu/cold-improves-longevity-for-some-shortens-life-span-for-others/

[6]Übungsimitation mit einer Pille, https://www.acs.org/pressroom/presspacs/2024/march/mimicking-exercise-with-a-pill.html

Planung und Produktion

Autor: Ye Shi Popular Science Creator

Review丨Zhang Yu, Forscher/PhD, Chinesisches Zentrum für Krankheitskontrolle und Prävention, nationaler Experte für Gesundheitswissenschaften