Epidemiologische Studien, unter anderem aus Japan, legen nahe, dass eine Kalorienrestriktion nicht nur im Tierversuch, sondern auch bei Menschen lebensverlängernd wirkt. Unter den zahlreichen Fastenvarianten sind diejenigen mit längerfristigem Fasten am besten geeignet, den Körper in einen Ketosezustand mit hauptsächlicher Fettsäureverbrennung zu bringen. Aktuelle Forschungsansätze drehen sich um die medikamentöse Induktion eines fastenähnlichen Zustands und damit die Aktivierung von Sirtuinen als effektive „Anti-Aging-Enzyme“.

Beginnen wir mit einer Kasuistik. Luigi Cornaro wurde 1467 als Sohn einer begüterten Familie in Venedig geboren. Die Lagunenmetropole zählte zu dieser Zeit aufgrund ihrer umfassenden Handelsbeziehungen zu den reichsten Städten der Welt. Wie uns viele Gemälde der damaligen Zeit heute noch zeigen, lebten ihre Bewohner diesen Reichtum in vollen Zügen aus. Vor allem üppige Festmähler gehörten zu den Freizeitvergnügungen. An denen beteiligte sich auch Luigi Cornaro gerne und oft. Was für ihn nicht ohne Folgen blieb. Bereits mit Mitte 40 war Cornaro massiv übergewichtig, litt unter äußerst schmerzhaften Gichtanfällen und zeigte alle Zeichen einer Stoffwechselstörung, die wir heute wohl als Typ-2-Diabetes diagnostizieren würden. Seine Ärzte gaben ihm nur noch wenige Jahre zu leben.

Den nahen Tod vor Augen, begann der venezianische Renaissancemensch, sein Leben völlig umzukrempeln. Er verordnete sich eine extrem kalorienarme Diät, aß abends fast nichts mehr, trank gleichwohl aber weiter täglich einen halben Liter Rotwein. Diese Maßnahmen hatten einen doppelten Effekt. Zum einen verlor Cornaro relativ rasch sein Übergewicht, litt nicht mehr unter der Gicht und wurde auch seinen Diabetes los. Hinzu kam noch ein langfristiger Erfolg. Luigi Cornaro wurde steinalt – und das bei bester Gesundheit. Selbst erstaunt über die nachhaltige Wirkung seiner Maßnahmen schrieb er im Alter von 63 Jahren ein Buch über seine Langlebigkeitsdiät, die „Discorsi della vita sobria“ (Traktat vom mäßigen Leben). Es gilt heute als der erste Ernährungs- und Anti-Aging-Ratgeber der Geschichte. Die letzte Auflage erschien 2018 und ist online in mehreren Sprachen bestellbar [1]. Luigi Cornaro selbst starb 1565 im gesegneten Alter von 98 Jahren.

Es dauerte allerdings noch weitere 400 Jahre, bis Wissenschaftler den Versuch unternahmen, den Effekt der Lebensverlängerung durch Kalorienrestriktion auch durch Studien zu belegen. Der US-amerikanische Biogerontologe Clive McCay unternahm in den 1930er- und 1940er-Jahren systematische Fütterungsversuche an Laborratten. Das Ergebnis: Eine Kalorienreduktion um ca. 30 % verlängerte die durchschnittliche Lebenserwartung der Nager um bis zu 50 % [2].

Ähnliche Versuche wurden seitdem in zahlreichen Experimenten von der Bäckerhefe bis zu Primaten durchgeführt [3], [4]. Das Ergebnis war immer das Gleiche: Weniger Essen heißt länger leben. Der Effekt ist bei primitiven Organismen ausgeprägter als bei Wirbeltieren – nachweisbar ist er allerdings immer.

Systematische Versuche sind beim Menschen aus naheliegenden Gründen schwierig. Epidemiologische Studien legen aber nahe, dass die Kalorienrestriktion auch hier lebensverlängernd wirkt. So zeichnen sich die Einwohner der japanischen Insel Okinawa durch die weltweit höchste Lebenserwartung aus. Im Vergleich zur restlichen japanischen Bevölkerung – die im Übrigen ebenfalls einen Spitzenplatz auf der weltweiten Langlebigkeitsskala einnimmt – verzehren sie deutlich weniger Kalorien [5]. Historisch ist dies vor allem dadurch bedingt, dass Okinawa lange zu den ärmsten Regionen Japans gehörte und damit die Nahrungsressourcen knapp waren. Inzwischen haben viele der Centenarien Okinawas aus ihrer kalorienarmen Ernährung aber sogar eine Philosophie, beziehungsweise einen bewussten Lebensstil gemacht. „Hara hachi bu – iss nur so viel, dass Du zu 80 % voll bist“, lautet ihr Slogan und zählt zu den durchaus pragmatischen Formen, die Kalorienrestriktion umzusetzen.

Die molekularen Grundlagen

Während die Kalorienrestriktion selbst bereits seit Mitte des 20. Jahrhunderts als gesichert lebensverlängernde Maßnahme gilt, dauerte es noch einmal einige weitere Jahrzehnte, bis die diesem Effekt zugrunde liegenden Mechanismen auf einer molekularen Ebene geklärt werden konnten. Eine Schlüsselrolle spielte dabei der Harvard-Genetiker David Sinclair. Ihm gelang Anfang der 2000er-Jahre der Nachweis, dass einer der wichtigsten Mechanismen die Aktivierung von Sirtuinen ist [6].

Neben der Sirtuinaktivierung moduliert eine Kalorienrestriktion noch weitere Signalwege der Energieversorgung, die sich offensichtlich ebenfalls lebensverlängernd auswirken. Dazu gehören:

• die Absenkung von Wachstumsfaktoren wie dem Insulin-like Growth Factor 1 (IGF1)
• die Stimulierung der AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK)
• die Blockade des mTOR-Signalweges

Letztendlich sind all diese unterschiedlichen Mechanismen Reaktionen des Zellstoffwechsels auf das Signal „Hungerstress“, das im Sinne des Hormesis-Prinzips den Organismus in eine Art „Survival Modus“ versetzt [9].

Womit sich als nächstes die Frage stellt: Wie setze ich die Kalorienrestriktion am besten um? Vor allem vor dem Hintergrund des Hormesis-Prinzips (moderate Stressreize bewirken eine „gesunde Antwort“ des betroffenen Organismus) scheinen sich intermittierende Fastenregime besser auszuwirken als eine permanente Reduktion der zugeführten Kalorien. Auf Letztere stellt sich der Metabolismus irgendwann ein, auf Erstere reagiert er immer wieder wie auf einen neuen Stressreiz.

Wie fastet man am besten?

Kurzzeitfasten

Fasten lässt sich in unterschiedlichen Formen durchführen. Eine Möglichkeit besteht etwa darin, nur jeden zweiten Tag feste Nahrung zu sich zu nehmen. Allerdings verlangt diese Methode einen hohen Grad an Selbstdisziplin und wird daher meist nicht sehr lange durchgehalten. Statt eines 1:1-Tagesschemas lässt sich auch ein 5:2-Schema durchführen, bei dem lediglich an zwei Tagen der Woche gefastet wird. Die derzeit wohl populärste Form des Kurzzeitfastens ist das intermittierende Fasten, das üblicherweise in der Variante 16:8 durchgeführt wird. Hierzu braucht nur jeweils eine Mahlzeit – entweder das Frühstück oder das Abendessen – weggelassen zu werden. Entscheidend ist das Schema: 8 Stunden Nahrungszufuhr, 16 Stunden Pause.

Die Tatsache, dass sich Kurzzeitfastenregime nicht gut als Reduktionsdiäten bewähren, ist vor allem dem Umstand geschuldet, dass der Organismus darunter nicht in eine effektive Fettverbrennung kommt. Bei Nahrungsentzug greift dieser erst einmal auf seine Glykogenreserven, also seine gespeicherten Kohlenhydrate, zurück. Erst wenn diese aufgebraucht sind, also nach 1–2 Tagen, wird auf Fettverbrennung umgestellt. Bei völliger Nahrungskarenz, beziehungsweise dem weitgehenden Verzicht auf Kohlenhydrate, kommt der Körper dann in den Zustand der Ketose, bei dem die Fettsäuren durch Beta-Oxidation zu Energielieferanten umgewandelt werden.

Längerfristiges Fasten

Auch bei den längerfristigen Fastenperioden gibt es eine Fülle unterschiedlicher Angebote: Angefangen bei der

• klassischen Schrothkur über das
• Buchinger Heilfasten bis zur
• F. X. Mayr Diät.

All diesen Formen des Langzeitfastens, die sich von 5 Tagen bis über 2 Wochen erstrecken, ist gemein, dass sie möglichst unter ärztlicher Aufsicht und in entsprechenden Kliniken durchgeführt werden sollten. Das macht die Sache aufwendig und zumeist auch kostspielig.

Sogenanntes Scheinfasten

Eine neue Möglichkeit, die Vorteile langfristigen Fastens ohne großen Aufwand im Alltag umzusetzen, bietet die von dem US-amerikanischen Biogerontologen Valter Longo entwickelte „Fasting Mimicking Diet“ (zu Deutsch: Scheinfasten). Hierbei wird der Organismus über 5 Tage hinweg in den metabolischen Zustand des Fastens versetzt – einschließlich der gewünschten Ketose –, obwohl 3 kleine Mahlzeiten am Tag konsumiert werden dürfen. Grundlage hierfür sind Ernährungsprodukte, die nicht nur kohlenhydrat-, sondern auch extrem proteinarm sind und vor allem auf gesunde Fette setzen. Diese werden standardisiert in einer entsprechenden Fastenbox (ProLon) angeboten. Auch wenn sich der Begriff Scheinfasten fast zu schön anhört, um wahr zu sein, gilt Longos Fastenprogramm derzeitig als die wissenschaftlich am besten abgesicherte Diätform. Sie wird nicht nur zur Gewichtsreduktion und zu Anti-Aging-Zwecken eingesetzt, sondern auch bei Patienten mit klar definierten Krankheitsbildern wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Krebs [11].

Hoffnungsträger CR-Mimetika

Lassen sich die Vorteile des Fastens eventuell noch einfacher erzielen? Diesen Gedanken verfolgte David Sinclair von dem Moment an, als er die Sirtuinaktivierung als den entscheidenden Faktor für die Wirkung der Kalorienrestriktion entdeckt hatte. Sein Ansatz: Eventuell lassen sich die Langlebigkeitsenzyme auch anders aktivieren als durch Hungerstress. Die Suche nach CR-Mimetika, also nach Substanzen, die dem Körper eine Kalorienrestriktion (CR) nur vortäuschen, hatte begonnen. Und relativ rasch wurde Sinclair auch fündig: Resveratrol ist ein sekundärer Pflanzenstoff aus der Gruppe der Polyphenole, der vor allem in Rotwein vorkommt. In einer Nature Publikation von 2003 konnte Sinclair erstmals zeigen, dass die Substanz die Lebenserwartung von Hefezellen verlängert und dass dieser Effekt auf einer Sirtuinaktivierung beruht [12]. In den Folgejahren wurden diese Erkenntnisse durch Untersuchungen an Fruchtfliegen, Fadenwürmern und sogar Mäusen bestätigt.

Was bei Anti-Aging-Forschern und Rotweinliebhabern gleichermaßen Begeisterung auslöste, wurde dann allerdings wenige Jahre später relativiert, als es um die entsprechende Dosis ging [13]. Hochgerechnet aus den Tierversuchen benötigt es für den Menschen etwa 120 mg Resveratrol, um eine effektive Sirtuinaktivierung zu erzielen. Bei einer durchschnittlichen Resveratrolkonzentration von 5–10 mg pro Flasche müssten demnach also täglich mindestens 15 Flaschen Rotwein konsumiert werden, um auf die entsprechende Konzentration zu kommen. Da bezüglich des Alkoholkonsums bei höheren Dosierungen bereits seit Langem auch durchaus unerwünschte Nebenwirkungen bekannt sind, erscheint dies als eine ernährungsmedizinisch wenig sinnvolle Empfehlung. Versuche Sinclairs, mit seiner Firma Sirtris Pharmaceuticals ein pharmakologisch optimiertes Resveratrol herzustellen, das dann auch patentierbar ist, endeten spätestens mit der Schließung der Firma im Jahr 2013.

Gleichwohl wurden inzwischen in unterschiedlichen Nahrungsmitteln zahlreiche weitere sirtuinaktivierende sekundäre Pflanzenstoffe entdeckt. Dazu gehört etwa das Kurkumin in der Gelbwurz, das Epigallocatechingallat im grünen Tee und das Quercetin in Äpfeln und Zwiebeln.

Ein spezieller Sirtuinaktivator erfährt seit einigen Jahren ganz besondere Aufmerksamkeit. Das Polyamin Spermidin scheint hoch effektiv zu sein, wenn es um die Induktion von Autophagie geht [15]. Da die Akkumulation von molekularem Müll vor allem in der Pathogenese der Alzheimer-Demenz eine entscheidende Rolle spielt (Beta-Amyloid Plaques), wird Spermidin zurzeit intensiv in klinischen Studien bei Patienten mit Mild Cognitive Impairment, also der Alzheimer-Vorstufe, untersucht [16].

Medikamente gegen das Altern?

Metformin

Ein letzter Aspekt bezieht sich schließlich auf die Frage, ob sich die positiven Effekte des Fastens nicht nur durch sekundäre Pflanzenstoffe, sondern auch durch pharmakologische Substanzen erzielen lassen. Seit mehreren Jahren etwa werden die Anti-Aging-Effekte von Metformin intensiv diskutiert. Das Präparat ist seit mehr als 50 Jahren als Antidiabetikum auf dem Markt. Es vermindert die hepatische Gluconeogenese und verbessert die Insulinsensitivität [17]. Aufsehen erregten Studien, wonach Metformin bei Mäusen die durchschnittliche Lebenserwartung verlängert, auch wenn diese gar nicht unter einer diabetischen Stoffwechsellage litten. Für diesen Anti-Aging-Effekt scheint vor allem verantwortlich zu sein, dass Metformin als CR-Mimetikum in die körpereigenen Signalwege der Energieversorgung eingreift und ein effektiver Induktor der bereits erwähnten AMPK ist [18].

Rapamycin

Ein weiterer pharmakologischer Wirkstoff mit entsprechendem Potenzial ist offensichtlich das Rapamycin. Dabei handelt es sich um eine von Bakterien sezernierte Substanz, die in den 1960er-Jahren erstmals auf der Osterinsel (Rapa Nui) entdeckt wurde [19]. Als Immunsuppressivum ist sie unter dem Handelsnamen Sirolimus zugelassen. Für die Anti-Aging-Medizin wurde Rapamycin interessant als Studien zeigten, dass es bei Mäusen nicht nur die durchschnittliche, sondern auch die maximale Lebenserwartung verlängerte und dies sogar, wenn es relativ spät im Leben der behandelten Maus verabreicht wurde.

Der Wirkmechanismus von Rapamycin beruht dabei im Wesentlichen auf einer Blockade des Energiestoffwechselregulators mTOR – auch dies eine bekannte Wirkung der klassischen Kalorienrestriktion. Leider hat Rapamycin starke Nebenwirkungen, die es gegenwärtig für den Einsatz beim Menschen zu Anti-Aging-Zwecken als ungeeignet erscheinen lassen. Weltweit forschen derzeit aber Pharmaunternehmen intensiv nach „Rapaloga“, also nach Substanzen, die die lebensverlängernde Wirkung von Rapamycin aufweisen, dabei aber besser verträglich sind.

Abschließend lässt sich konstatieren, dass die derzeit vielversprechendsten Ansätze im Bereich der Anti-Aging-Medizin fast sämtlich darauf beruhen, im Körper diejenigen Effekte zu erzielen, die eine Kalorienrestriktion hervorruft. Wer auf entsprechende Medikamente nicht warten und Nahrungssupplemente nicht konsumieren möchte, kann es also immer noch mit dem Original versuchen: dem Fasten in seinen unterschiedlichen Varianten.