Vetstofwisseling vergroot de functionaliteit van darmstamcellen van zowel jonge als oudere muisjes (afb: Cell)

Als mensen ouder worden dan gaat het regeneratievermogen van de darmstamcellen achteruit en daardoor wordt het lastiger om allerlei schade aan het spijsverteringskanaal te repareren. Dat vermogen kan weer worden hersteld door slechts een etmaal te vasten, stellen MIT-onderzoekers; althans, bij muisjes werkte dat (zowel jonge als oude).

Als muizen (maar ook mensen) vasten, dan worden er vetzuren voor de energievoorziening afgebroken in plaats van suiker (glucose). Dat zou het herstelvermogen van stamcellen weer op peil brengen. Dat herstelvermogen was ook te repareren met behulp van een molecuul dat de vetstofwisseling activeert. Dat zou niet alleen gunstig zijn voor het herstel van infecties bij ouderen, maar ook voor weefselherstel bij chemopatiënten.
“Vasten heeft vele gevolgen voor het maagdarmkanaal”, zegt MIT-onderzoeker Omer Yilmaz. “Wij zijn erg geïnteresseerd in de effecten van vasten op de gezondheid, met inbegrip van de rol van volwassen stamcellen in het darmherstel en bij veroudering.” Medeonderzoeker David Sabatini stelt dat nu bewezen is dat vasten de metabole schakelaar omzet in darmstamcellen door over te schakelen op vetverbranding. “Die omschakeling verbeterde hun functie aanzienlijk.”

Oud worden

Al lang is bekend dat karige voeding de levensduur verlengt van organismen, ook van mensen. Yilmaz en de zijnen wilden uitzoeken welke effecten op molecuulniveau vasten heeft, met name op de darmen. Darmstamcellen onderhouden de ‘bekleding’ van de darmwand. Die wordt elke vijf dagen vernieuwd. Ook schade door ontstekingen of anderszins worden door de darmstamcellen gerepareerd. Naarmate organismen ouder worden neemt dat herstelvermogen af.

Yilmaz: “Darmstamcellen zijn de werkpaarden van de darmen die nieuwe stamcellen vormen en ook differentiëren in de verschillende celtypen in de darmen. We hebben gekeken welk effect een etmaal vasten heeft bij zowel jonge als oude darmstamcellen.”
Na dat etmaal werden de stamcellen verwijderd bij de muisjes en in gekweekt in petrischaaltjes om te zien of die zich ontwikkelden tot minidarmpjes. Het bleek dat het regeneratievermogen van de stamcellen van de vastende muisjes twee keer zo groot was als dat van een niet-vastende controlegroep.

Transcriptiefactoren

Onderzoek van de RNA-moleculen van de darmstamcellen bracht de verandering van de stofwisseling aan het licht. Die komt op gang door de activering van bepaalde transcriptiefactoren (PPAR‘s) die de juiste genen voor de vetverbranding in- en uitschakelen. Als die route werd geblokkeerd dan had vasten geen positieve invloed op de functionaliteit van de darmstamcellen. De onderzoekers willen nu uitzoeken hoe dat allemaal in zijn werk gaat.

Hetzelfde effect konden ze teweegbrengen door een molecuul te gebruiken dat ongeveer doet wat de PPAR’s doen. Voor de ouderen zou dat prettig zijn omdat ze dan eigenlijk alleen maar een pilletje hoeven te slikken en niet een dag vasten (is dat zo erg?).
Chemokuren veroorzaken vaak schade aan de darmen, zodat het ‘oppoken’ van de darmstamcellen ook voor kankerpatiënten van nut kan zijn. Zaak is nu dezelfde resultaten zien te behalen bij mensen. Ook willen de onderzoekers kijken of het effect van vasten eveneens werkt bij andere typen stamcellen.

Bron: EurekAlert