Intermittierendes Fasten schont Synapsen: Schützt vor kognitivem Abbau bei vaskulärer Demenz

Wissenschaftler der La Trobe University und Partnerinstituten haben gezeigt, dass eine 16-stündige intermittierende Fastenkur (IF), die drei Monate vor und nach einem Modell der chronischen zerebralen Hypoperfusion (CCH) durchgeführt wurde, das Gedächtnis und die synaptische Integrität bei Mäusen mit vaskulärer Demenz schützt. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Theranostics veröffentlicht.

Versuchsaufbau

• VaD-Modell: Mäuse erleiden eine bilaterale Stenose der Arteria carotis communis (BCAS), die CCH verursacht und durch Verlust weißer Substanz und kognitive Beeinträchtigung gekennzeichnet ist.
• Intervention: Die IF-Gruppe fastete drei Monate lang täglich 16 Stunden (16:00 bis 08:00 Uhr) vor und nach der Platzierung der BCAS-Spule; die Kontrollgruppe aß nach Belieben.

Wichtigste Ergebnisse

1. Erhaltung der kognitiven Funktion: Im Barnes-Labyrinth zeigten IF-Mäuse nach BCAS keine Beeinträchtigung des räumlichen Gedächtnisses, im Gegensatz zu frei fressenden Tieren.
2. Synaptischer Schutz: Elektronenmikroskopie zeigte, dass die synaptische Kontaktdichte im Hippocampus auch während einer anhaltenden Hypoperfusion erhalten blieb, obwohl die zugrunde liegende Architektur unverändert blieb.
3. Proteomische „Reprogrammierung“:
   • Verbesserte synaptische Stabilität: Erhöhte Konzentrationen von Proteinen, die präsynaptische Vesikel und postsynaptische Komplexe stärken.
   • Eine verstärkte GABA-Signalisierung verbessert die hemmende Übertragung und gleicht eine Hypoperfusion aus.
   • Verringerung der Neuroinflammation: Unterdrückung von Entzündungsmediatoren und „Essen“ der Mikroglia-Synapsen (Komplement-vermitteltes Beschneiden).

Mechanismen nach Phasen

• Frühphase: Stärkung der synaptischen Strukturen.
• Mittlere Phase: Stoffwechseloptimierung (Aktivierung der Nrf2- und PGC-1α-Routen).
• Spätphase: Langfristige Unterdrückung der chronischen Neuroinflammation durch NLRP3 und Mikroglia.

Bedeutung und Perspektiven

Diese Daten zeigen erstmals, dass intermittierendes Fasten eine wirksame nicht-pharmakologische Strategie zur Stärkung der synaptischen Resilienz bei vaskulärer Demenz sein kann. Intermittierendes Fasten kombiniert metabolische Unterstützung mit der Unterdrückung von Entzündungen und der Erhaltung der Synapsen und ist daher für die Prävention und Behandlung altersbedingter kognitiver Dysfunktionen attraktiv.

„Intervallfasten wirkt wie ein systemischer ‚Coach‘ für das Gehirn, stärkt Synapsen und dämmt Entzündungen ein“, kommentiert Professor TV Arumugam.

Die Autoren heben wichtige Beobachtungen und Perspektiven hervor:

1. Intermittierendes Fasten als Gehirntraining
   „Unsere Daten zeigen, dass 16-stündiges tägliches Fasten wie ein physiologisches Stresstraining wirkt: Es stärkt die synaptischen Verbindungen und erhöht die Widerstandsfähigkeit der Neuronen gegen chronische Hypoperfusion“, bemerkt Professor TV Arumugam.

2. Mehrphasiger Schutzmechanismus
   „IF löst eine sequentielle Kaskade der Aktivierung schützender Signalwege aus, von der frühen Hochregulierung präsynaptischer Proteine bis zur späten Unterdrückung der Mikroglia-Entzündung durch Modulation des NLRP3-Komplements“, fügt Co-Autor Dr. S. Selvaraji hinzu.

3. Der Weg zu klinischen Studien
   „Da IF bereits beim Menschen angewendet wird, besteht der nächste Schritt darin, kontrollierte Studien an Patienten mit dem Risiko einer vaskulären Demenz durchzuführen, um die Sicherheit, optimale Fastenprotokolle und langfristige kognitive Auswirkungen zu bewerten“, schließt Professor AS Fenn

Zu den nächsten Schritten gehören klinische Studien zu IF bei Personen mit dem Risiko einer vaskulären Demenz sowie Kombinationstherapien mit herkömmlichen Neuroprotektoren.