Kalorienrestriktion

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche

Kalorienrestriktion, auch kalorische Restriktion oder Kalorienbeschränkung genannt, ist die Bezeichnung für eine Diät mit einer um 10 bis 50 Prozent reduzierten Zufuhr von Energie aus Lebensmitteln (siehe: physiologischer Brennwert) über die Ernährung,[1][2] um dadurch eine höhere Lebenserwartung oder zumindest eine verzögerte Alterung oder gesundheitsfördernde Wirkung zu erzielen,[3] ohne dass sich dabei eine Unterernährung einstellen soll. In der angelsächsischen Fachliteratur werden die Begriffe caloric restriction, calorie restriction oder dietary restriction für die Kalorienrestriktion verwendet.

Bei einer Reihe von Modellorganismen konnte auf diese Weise ein gesundheitsfördernder und lebensverlängernder Effekt nachgewiesen werden. Bei einigen Spezies oder Züchtungen konnte allerdings keine Verlängerung der Lebenserwartung festgestellt werden. Die Verlängerung der Lebenserwartung bei manchen Nagetierstämmen um bis zu 50 %[4] ist unter anderem vom Genom und dem Geschlecht abhängig.[5] Bei 19 bis 27 % der untersuchten Mäuserassen wurde durch eine Kalorienrestriktion von 40 % eine Verkürzung der Lebenserwartung festgestellt.[6][7] Zuverlässige Daten über einen lebensverlängernden Effekt durch Kalorienrestriktion beim Menschen liegen nicht vor. Während der Effekt im Tiermodell allgemein anerkannt wird, werden die vorhandenen Ursachen und die Ergebnisse beim Menschen kontrovers diskutiert. Der Mechanismus des Effektes ist in vielen Punkten noch ungeklärt. Wahrscheinlich wird der Effekt durch ein komplexes Zusammenspiel mehrerer Faktoren hervorgerufen.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Auswirkungen der Kalorienrestriktion auf die Überlebensrate von Labormäusen (KR=Kalorienrestriktion).[8]

Der lebensverlängernde Effekt der Kalorienrestriktion wurde erstmals 1934 von dem US-amerikanischen Biochemiker Clive Maine McCay (1898–1967) und Mary F. Crowell (beide Cornell University) beschrieben.[9][10][11] McCay und Crowell stellten bei ihren Versuchen mit Ratten fest, dass die dauerhafte Reduzierung der Nahrungsmenge – unter Sicherstellung einer adäquaten Ernährung – die Lebenserwartung der Tiere signifikant erhöht.[12] Ein Teil der Versuchstiere bekam dabei 33 Prozent weniger Nahrung als die Vergleichsgruppe, die ad libitum (nach Belieben) ernährt wurde, wodurch die Lebenserwartung der erstgenannten Tiere um fast 50 Prozent verlängert wurde.

Kalorienrestriktion kann die Lebenserwartung der Schwarzbäuchigen Taufliege (Drosophila melanogaster) deutlich erhöhen.

Ähnliche Versuche wurden seither mit den unterschiedlichsten Spezies und variierten Versuchsbedingungen durchgeführt. Bei sehr vielen Spezies wird nicht nur die mittlere Lebensdauer der Versuchstiere, sondern auch ihre maximale Lebensdauer erhöht. Die Häufigkeit altersbedingter Erkrankungen sinkt entsprechend.[13] Der Effekt des Zuwachses an maximaler Lebenserwartung stellt sich bei Nagetieren sowohl bei Beginn der Diät in der frühen Lebensphase (1. bis 3. Monat), als auch im mittleren Lebensabschnitt (12. Monat), ein.[14][15] Wird dagegen mit der Kalorienrestriktion in einem späteren Lebensabschnitt der Versuchstiere begonnen, beispielsweise im 17. oder 24. Monat von Mäusen, so kehrt sich der Effekt um und die Lebensspanne der Versuchstiere verkürzt sich.[16]

Die Kalorienrestriktion wurde unter anderem an Backhefe (Saccharomyces cerevisiae),[17][18] dem Wurm Caenorhabditis elegans,[19] der Fruchtfliege Drosophila melanogaster,[20] Mäusen,[8] Ratten,[9] Hunden[21] und an nichtmenschlichen Primaten[14][15][22] untersucht. Bei fast allen Spezies konnte ein lebensverlängernder Effekt durch die Kalorienrestriktion festgestellt werden. Bei Rhesusaffen sind die Ergebnisse insgesamt widersprüchlich.[23][24] Sowohl in dieser Studie,[24] als auch in einer Studie in Drosophila wurde vermutet,[25] dass die Lebensverlängerung nicht nur von der Kalorienrestriktion, sondern auch von der Zusammensetzung der Nahrung abhängt. In einer Langzeitstudie, die am Wisconsin National Primate Research Center über den Zeitraum von 20 Jahren an Rhesusaffen durchgeführt wurde, konnte ein signifikant besser Gesundheitszustand und eine deutlich erhöhte Lebenserwartung in der Gruppe von Tieren festgestellt werden, die in diesem Zeitraum nur ein reduziertes Nahrungsangebot bekam. So lebten in dieser Gruppe noch 80 % der Tiere, während es in der normal ernährten Vergleichsgruppe nur noch 50 % waren. Darüber hinaus konnte bei den Tieren mit Kalorienrestriktion ein deutlich verzögertes Auftreten (late-onset) von altersassoziierten Erkrankungen wie Diabetes, Krebs und Hirnatrophie, sowie von kardiovaskulären Vorfällen beobachtet werden. Die Autoren der Studie kommen zu dem Ergebnis, dass Kalorienrestriktion bei dieser Primatenspecies den Alterungsprozess verzögert.[26][27]

Nicht bei allen Mäusen bewirkt die Kalorienrestriktion eine Verlängerung der Lebensspanne. In der oberen Grafik ist bei C57BL/6-Mäusen („Labormäuse“) ein signifikanter Effekt zu beobachten, während dieser bei den DBA/2-Mäusen („Wildtyp“) darunter ausbleibt (AL=ad libitum, KR=Kalorienrestriktion).[16]

In einer 2009 veröffentlichten Studie[28] werden die bisherigen Ergebnisse der Tierversuche, insbesondere bei Mäusen, stark relativiert. So führt die Kalorienrestriktion nicht bei allen Mäusestämmen zu einer Lebensverlängerung.[16] Die in Versuchen häufig eingesetzte C57BL/6-Maus neigt bei unbeschränktem Nahrungsangebot (ad libitum) zu Übergewicht. Bei diesen Tieren ist der Effekt der Kalorienrestriktion signifikant. DBA/2-Mäuse dagegen bleiben auch bei ad-libitum-Ernährung schlank. Bei Mäusen aus diesem Stamm führt die Kalorienrestriktion zu keiner Lebensverlängerung. DBA/2-Mäuse verbrauchen bei gleicher Energiezufuhr mehr Sauerstoff als C57BL/6-Mäuse, das heißt ihre Stoffwechselrate ist erhöht – sie sind schlechtere „Futterverwerter“. Bereits in früheren Versuchen wurde festgestellt, dass die Kalorienrestriktion am erfolgreichsten bei Mäusen verläuft, die im frühen Erwachsenenalter stark zugenommen haben.[29] Die Ergebnisse dieser Studien werden dahingehend interpretiert, dass die Lebensspanne mehr durch das Gleichgewicht von Energiezufuhr und Energieverbrauch beeinflusst wird. Nur bei zu Übergewicht, beziehungsweise Adipositas, neigenden Versuchstieren kann die Kalorienrestriktion eine Lebensverlängerung bewirken.[30]

Mechanismus[Bearbeiten]

Die Ursachen der Lebensverlängerung durch die kalorische Restriktion sind noch nicht aufgeklärt. Der diesem Effekt zugrundeliegende Mechanismus ist unbekannt. Möglicherweise entsteht die Verlängerung der Lebenszeit aus der Verbesserung des Gesundheitszustandes durch die Abwesenheit von Übergewicht und dem späteren Einsetzen altersbedingter Erkrankungen des metabolischen Syndroms wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes mellitus Typ II. Die Kalorienrestriktion in Ratten erzeugt lösliche Faktoren im Blutserum, die bei menschlichen Zellkulturen eine Lebensverlängerung hervorrufen.[31] Verschiedene Mechanismen werden diskutiert:

Verminderung von oxidativem Stress[Bearbeiten]

Es gibt Hinweise dafür, dass der oxidative Stress durch die verminderte Nahrungsaufnahme reduziert wird und sich dadurch die primäre Alterung verzögert. Die primäre Alterung ist der Alterungsprozess von Zellen und Organen, bei Abwesenheit von Krankheiten, der die maximale Lebensspanne definiert (unvermeidliche Alterung). Das sekundäre Altern wird durch äußere Faktoren wie beispielsweise Erkrankungen, Umweltfaktoren, Lebensstil und körperliche Aktivität bestimmt (vermeidbare Alterung).[32] Der oxidative Stress findet vor allem in den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zellen, statt.[33][34] Durch Resveratrol kann der Effekt in manchen Mäusestämmen teilweise induziert werden.[35] In Hefen dient das Protein Rim15, eine Glucose-gehemmte Proteinkinase der intrazellulären Messung von Nährstoffkonzentrationen, der Einleitung der Meiose und ist notwendig für eine Lebenszeitverlängerung in Hefen.[36] Jedoch wurde in einer Meta-Analyse auch davon berichtet, dass eine Kalorienrestriktion – entgegen früherer Ergebnisse – in Hefen nicht zu einer Verlängerung der Lebenszeit führt, sondern die Ergebnisse in Hefen teilweise auf methodischen Artefakten beruhen.[37]

Intensivierung von oxidativem Stress/Mitochondriale-Hormesis[Bearbeiten]

Reaktive Sauerstoffspezies (englisch reactive oxygen species, ROS), könnte jedoch auch das erforderlich auslösende Element für eine Kaskade von Ereignissen sein, welche sowohl die Vorteile, der Kalorienrestriktion als auch von rigorosem Training verursacht.[38]

Im Gegensatz zur Theorie der freien Radikale wird vielmehr davon ausgegangen, dass eine mit Kalorienrestriktion verbundene erhöhten Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies in den Mitochondrien eine adaptive Reaktion verursacht , die in der Folge in erhöhter Stressresistenz gipfelt und so sogar eine langfristige Reduktion von oxidativem Stress zur Folge hat.[39]

Aktivierung von Sirtuin-1 und verminderte Expression des mTOR-Rezeptors[Bearbeiten]

Eine wichtige Rolle für die lebensverlängernden Effekte der Kalorienrestriktion spielen offensichtlich das Enzym Sirtuin-1 (Sirt1) in Säugetieren bzw. das Sirtuin Sir2 in Hefen.[40] Die Zellen der kalorisch restriktiv ernährten Versuchstiere produzieren Sirt1 in größeren Mengen.[41] Eine erhöhte Produktion von Sirt1 vermindert wiederum die Expression des mTOR-Rezeptors (mammalian Target of Rapamycin),[42] der ebenfalls mit dem Alterungsprozess in Zusammenhang steht. Durch Verabreichung von Rapamycin, das an den mTOR-Rezeptor andockt, kann die Lebenserwartung von Mäusen signifikant verlängert werden.[43][44] Melatonin wird ebenfalls aufgrund einer Sirtuin-Aktivierung untersucht.[35]

„Neuprogrammierung" von Stoffwechsel und Genexpression[Bearbeiten]

Einer anderen Theorie zufolge wird durch die langfristige reduzierte Nahrungsaufnahme der Stoffwechsel neu „programmiert“.[45] So wurde bei Mäusen unter kalorischer Restriktion eine veränderte Genexpression festgestellt. So werden einerseits die Gene, die in den Energiestoffwechsel involviert sind, überexprimiert,[46] während auf der anderen Seite über 50 pro-inflammatorische Gene herunterreguliert werden[47].[48] Möglicherweise wird die Regeneration von manchen Stammzellen verstärkt.[49] Durch Metformin lässt sich in manchen Mäusestämmen ein ähnlicher Effekt induzieren.[5]

Vermehrte Bildung von Ketonkörpern[Bearbeiten]

Sowohl Kalorienrestriktion als auch die ketogene Diät besitzen therapeutische Potenzial bei verschiedenen Tiermodellen neurologischer Erkrankungen.[50] Unter Kalorienrestriktion kommt es zu einem Übergang vom Glukosestoffwechsel zur Nutzung von Ketonkörpern, was im Einklang mit der Hypothese steht, dass Ketonkörper als alternative Energiequelle für Gehirnzellen verwendet werden, wenn die Glukoseverfügbarkeit mangelhaft ist.[51]

Ketonkörper schützen Neuronen gegen verschiedene Arten von neuronalen Verletzungen und können so die günstige Wirkung der Kalorienrestriktion im Tiermodell neurologischer Erkrankungen zu erklären helfen.[52]

Vermehrte Autophagozytose[Bearbeiten]

Autophagozytose oder Autophagie, auch als „zellulären Selbstverdauung“ bezeichnet, ist ein zellulärer Pfad der beim Abbau von Proteinen und Organellen beteiligt ist, und bei verschiedenen Krankheit eine Rolle spielt. Fehlfunktionen der Autophagie werden mit Neurodegeneration, mikrobiellen Infektionen und Alterung in Verbindung gebracht.

Mehrere Hinweise deuten darauf hin, dass Autophagie eine wesentliche Bedeutung für die Effekte der Kalorienrestriktion spielt:

Die Effizienz der Autophagie nimmt mit zunehmendem Alter ab; die Abnahme der Autophagie geht mit Veränderungen der Biomarker des Alterns einher; die altersabhängige Veränderungen der Autophagie wird im Experiment durch Kalorienrestriktion verhindert; wird eine Abnahme der Effizienz der Autophagie verhindert, ähneln die Effekte denen der Kalorienrestriktion; eine lang anhaltende Hemmung der Autophagie beschleunigt den Prozess des Alterns; eine lang anhaltende Stimulation der Autophagie verzögert hingegen den Alterungsprozess bei Ratten; die Stimulation der Autophagie können ältere Zellen vor einer Anhäufung von veränderter mitochondrialer DNA bewahren; die Stimulation der Autophagie lindert altersbedingten Hypercholesterinämie bei Nagern.[53]

Ein vergleichbarer Effekt wurde bei Pflanzen beobachtet, deren verfügbares Licht reduziert wurde.[54]

Absenkung von Triiodthyronin[Bearbeiten]

Plasmaspiegel der Schilddrüsenhormone Trijodthyronin (T3), Thyroxin (T4) und Thyroid-stimulierendes Hormon (TSH) wurden in Rhesusaffen (Macaca mulatta) die einer 30 % CR-Diät unterworfen waren. Hierbei wurde festgestellt, dass der T3 Wert im Plasma gegenüber der Kontrollgruppe gesenkt war. Angesichts der Auswirkungen der Schilddrüsenachse auf den gesamten Stoffwechsel, lassen diese Experimente das Absinken des T3 als einen möglichen Mechanismus erscheinen, über den eine CR-Diät ihre gesundheitlichen Vorteile vermittelt.[55]

Wirkung beim Menschen[Bearbeiten]

Es gibt derzeit keinen wissenschaftlichen Beweis dafür, dass eine dauerhafte Kalorienrestriktion – bei adäquater Ernährung des Menschen – im Vergleich zu einem schlanken Erwachsenen zu einer Verlängerung der Lebenserwartung führt.[56] Unbestritten ist, dass starkes Übergewicht, das heißt Adipositas, zu einer Verkürzung der mittleren und maximalen Lebenserwartung führen. Die bei den Versuchstieren zu beobachtenden hormonellen und metabolischen Effekte der Kalorienrestriktion, wie niedrigere Körpertemperatur, reduzierte Stoffwechselrate und geringerer oxidativer Stress, konnten auch am Menschen nachgewiesen werden.[13][57] Des Weiteren wurden im Serum niedrigere Werte für Basalinsulin („Fasteninsulin“), profibrotische Proteine, verschiedene Wachstumsfaktoren – wie beispielsweise PDGF und TGF-α – als auch Zytokine wie Tumornekrosefaktor-α nachgewiesen.[58][59][60][61][62] Gesichert ist auch die Erkenntnis, dass eine langfristige Kalorienrestriktion eine wirksame Vorbeugung gegen Diabetes mellitus Typ II, Bluthochdruck und Arteriosklerose ist, die zusammen die Hauptursachen für Morbidität, Behinderungen und Mortalität beim Menschen sind.[12]

Risiken der Kalorienrestriktion beim Menschen[Bearbeiten]

Speziell in den USA haben die tierexperimentellen Ergebnisse dazu geführt, dass – insbesondere in Kalifornien[30] – die Kalorienrestriktion viele praktizierende Anhänger gefunden hat. Ein Teil der Anhänger hat sich zur Calorie Restriction Society zusammengeschlossen. Eine übertriebene Kalorienreduktion birgt immer die Gefahr einer Mangelernährung, was sich auf körperliche und geistige Gesundheit negativ auswirken kann. Vor möglichen Essstörungen bei der Kalorienrestriktion wird immer wieder gewarnt. Andererseits zeigte eine Studie, dass die Kalorienrestriktion nicht zu einer Häufung von Anorexie oder Bulimie führt. Die psychologischen Effekte der Kalorienrestriktion wurden in dieser Studie als positiv bewertet.[63]

Geschichte[Bearbeiten]

Eine Gravur, die den kalorienrestringierten Luigi Cornaro zeigen soll.

Der Venezianer Luigi Cornaro (1467–1565) schrieb in seinem autobiografischen Traktat Discorsi della vita sobria (Vom mäßigen Leben), das er im Alter von 83 Jahren verfasste, sein hohes Alter und seine Gesundheit dem Umstand zu, dass er eine strenge Diät (Kalorienrestriktion) befolgte. Dabei aß Cornaro gerade so viel, wie zum Überleben notwendig war. Die Nahrung wählte er dabei nicht nach seinem Geschmack, sondern nach gesundheitlichen Aspekten aus.[64][65]

Francis Peyton Rous stellte in Tierversuchen 1914 fest, dass durch eine Verringerung des Nahrungsangebotes bei Ratten die Häufigkeit von Tumoren verringert und das Leben der Tiere verlängert werden kann. In den 1930er Jahren stellten Clive McCay und Kollegen nach ähnlichen Tierversuchen die Hypothese auf, dass die Lebensverlängerung durch Kalorienrestriktion bei Ratten auf eine verringerte Wachstumsrate zurückzuführen sei. Eine molekularbiologische Erklärung dafür hatten sie nicht. Morris Ross führte in den 1960er und 1970er Jahren weitere Experimente mit Ratten durch und konnte dabei McCays Hypothese untermauern.[66][67][68] Ross konnte in seinen Versuchsreihen feststellen, dass die Zusammensetzung der Nahrung – im Vergleich zur Kalorienrestriktion – einen deutlich geringeren Effekt zur Lebensverlängerung hat.[69] Richard Weindruch und Roy Walford zeigten in den 1980er Jahren durch Experimente mit Mäusen, dass Kalorienrestriktion auch dann, wenn sie erst bei ausgewachsenen Tieren eingeleitet wird, das Leben verlängern kann.[70] Sie schlossen daraus, dass weniger eine verzögerte Reifung die Hauptursache für die Lebensverlängerung ist, sondern dass die Kalorienrestriktion offensichtlich den Prozess des Alterns selbst positiv mediiert.[69] In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts experimentierte die sowjetische Ärztin Galina Schatalowa mit der Kalorienrestriktion in Kombination mit Rohkost.

Während der 1980er und frühen 1990er Jahren begannen Forscher eine ernsthafte Diskussion über Studien zur Kalorienrestriktion unter Teilnahme von Menschen. In der Folge wurden Studien unter anderem mit Rhesusaffen (Macaca mulatta) durchgeführt, die zeigen konnten, dass die positiven Ergebnisse von anderen Tierarten auch auf Primaten übertragbar sind.[71]

In den 1990er Jahren begann auch eine intensiver Erforschung der Effekte der Kalorienrestriktion bei Caenorhabditis elegans. 1998 veröffentlichten Bernard Lakowski und Siegfried Hekimi die Ergebnisse einer Arbeit in der sie zeigen konnten, dass einige Mutationen in Genen die den Rachen von C. elegans so verändern, dass die diese Tiere eine eingeschränkte Nahrungsaufnahme haben, unmittelbar mit der Lebenserwartung der Tiere korreliert. Die Lebenserwartung dieser Würmer war um 50 % höher als bei den Tieren ohne gestörte Nahrungsaufnahme.[19]

Beim Biosphäre 2-Gebäudekomplex handelte es sich um eine Ansammlung abgeschlossener Bauwerke, in denen sich Studienteilnehmer vollständig aus dem dortigen Stoffkreis ernähren sollten. Beim erster Versuch der von 1991 bis 1993 dauerte, nahm auch Roy Walford teil. Als die Studienteilnehmer feststellen mussten, dass sie ihre Fähigkeit zur Produktion von Nahrungsmitteln überschätzt hatten, regte Walford eine Kalorienrestriktion an. Während sieben Achtel ihres zweijährigen Aufenthaltes, konsumierten die acht Studienteilnehmer eine kalorienarme (7300 bis 8900 kJ pro Tag), nährstoffreiche Ernährung, vor allem aus Gemüse, Obst, Nüsse, Getreide und Hülsenfrüchten bestand. Nach Auswertung von Blutuntersuchung, kam Walford zu dem Ergebnis, dass gesunde, schlanke Menschen auf eine kalorienarme, nährstoffreiche Ernährung mit vergleichbaren physiologischen, hämatologischen, hormonellen und biochemischen Veränderungen reagieren wie Tiere, bei denen eine Kalorienrestriktion eingeleitet wird.[72]

Kalorienrestriktions-Mimetika[Bearbeiten]

Auch wenn die Ergebnisse von humanen Studien einen positiven Effekt der Kalorienrestriktion auf die Lebenserwartung von Menschen belegen sollten, so ist die nötige Reduktion der Zufuhr von Nahrungsenergie über die entsprechende Dauer und mit dem entsprechenden Grad für die Mehrzahl von Menschen nicht praktikabel oder erwünscht. Daher werden auch sogenannte „Kalorienrestriktions-Mimetika“ (engl. CR-Mimetics) erforscht. Das Ziel dieser Strategie ist es, Verbindungen zu entdecken, welche die Wirkungen einer Kalorienrestriktion im menschlichen Körper nachahmen, indem sie beispielsweise auf denselben metabolischen Bahnen wirken, ohne dass eine tatsächliche Beschränkung der Kalorienzufuhr erforderlich wäre.[73][74]

Verschiedene Stoffe weisen Eigenschaften auf, die gewisse Effekte der Kalorienrestriktion simulieren:

2-Desoxy-D-Glucose ein Stoff der Ketogenese einleiten kann[75], ließ Ratten etwas weniger Körpergewicht aufbauen als Kontrolltiere und führte zu einer signifikanten Senkung der Körpertemperatur und des Nüchtern-Seruminsulinspiegels, womit gewisse Effekte der Kalorienrestriktion simuliert wurden. [76]

Metformin[73] ließ bei Ratten die Krebsinzidenz sinken und verlangsamte das Fortschreiten der Krankheit, verringerte ebenso das Auftreten cardiovaskulärer Krankheiten und verlängerte die Lebensspanne.[77]

Glipizid[73] ist ein oral einzunehmendes Diabetesarzneimittel , das dabei hilft, den Blutzuckerspiegel zu kontrollieren. Es wirkt indem es die Bauchspeicheldrüse , durch teilweise Blockierung der Kalium-Kanäle der Beta-Zellen der Langerhans-Inseln, eine Depolarisation und Öffnung der spannungsabhängigen Calciumkanäle hervorruft. Der resultierende Kalziumeinstrom fördert dann die Insulinfreisetzung aus den Betazellen.[78]

Rosiglitazon[73] verhindert Fettsäuren-induzierte Insulinresistenz durch Verminderung der Glucoseinfusionsrate und verbessert die Insulin vermittelte Unterdrückung der hepatischen Glucoseproduktion, darüber hinaus verbessert es die systemische Beseitigung von nicht-veresterten Fettsäuren.[79]

Pioglitazon[73] gehört ebenso wie Rosiglitazon zu der Stoffklasse der Thiazolidindione/Glitazone.

Soja-Isoflavone[73] scheinen kardioprotektive Effekte zu besitzen, die denen der Kalorienrestriktion ähneln, wie eine Verringerung des LDL-Cholesterins, eine Hemmung von proinflammatorischen Cytokinen, Stimulierung der Stickstoffmonoxid-Produktion, potentielle Reduzierung von LDL-Partikeln, Hemmung der Thrombozyten-Aggregation und eine Verbesserung der vaskulären Reaktivität.[80]

Resveratrol[73] erhöhte die Überlebensrate von fettleibigen Mäusen gegenüber eine Kontrollgruppe aus mageren, unbehandelten Tieren. Das Hinzufügen von Resveratrol zur die Ernährung von mageren Mäusen resultierte jedoch nicht in einer weiteren Zunahme der Lebensdauer.[81]

Rimonabant[73] gehört zu den Endocannabinoiden, Cannabis-ähnliche Chemikalien, die den Appetit und die Energiebilanz die regulieren können. Rimonabant ist ein Cannabinoid-1-Rezeptor-Blocker; durch Überstimulation des Endocannabinoid-Rezeptors im Hypothalamus stimuliert es die Lipogenese, wohl indem es den Adiponectinspiegel erhöht. Diese Lipogenese reduziert intraabdominelles Fett. Rimonabant verbessert darüber hinaus das Lipidprofil und Glukosetoleranz.[82]

Adiponectin [73], ein von Fettzellen sekretiertes Hormon, verringert bei fettleibigen Mäusen eine Insulin-Resistenz durch eine Verringerung des Triglyceridgehalt in Muskeln und Leber.[83]

Sirolimus/Rapamycin hemmte, wenn es Mäusen mit der Nahrung verabreicht wurde, den mTOR-Signalweg und resultierte in einer deutlich erhöhten Lebensdauer im Vergleich zu Kontrollmäusen.[84]

Olbetam/Acipimox hemmte die Freisetzung von Fettsäuren aus Fettgewebe und reduzierte die Blutkonzentration von LDL-Partikeln, einhergehend mit einer Reduzierung des Triglycerid- und Cholesterinspiegels.[85]

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

Fachzeitschriften (Reviews)

  • L. Fontana: Extending Healthy Life Span From Yeast to Humans. In: Science 328, 2010, S. 321–326. PMID 20395504.
  • J. E. Morley u. a.: Antiaging, longevity and calorie restriction. In: Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care 13, 2010, S. 40–45. doi:10.1097/MCO.0b013e3283331384 PMID 19851100.
  • J. Skrha: Effect of caloric restriction on oxidative markers. In: Adv Clin Chem 47, 2009, S. 223–247. PMID 19634782.
  • J. V. Smith u. a.: Energy restriction and aging. In: Curr Opin Clin Nutr Metab Care 7, 2004, S. 615–622. PMID 15534428.

Fachbücher

  • E. J. Masoro: Caloric Restriction: A Key to Understanding and Modulating Aging. Verlag Elsevier Health Sciences, 2002, ISBN 0-444-51162-8.

Populärwissenschaftliche Artikel

  • R. Weindruch: Länger leben bei karger Kost? In: Spektrum der Wissenschaft Dossier 4, 2008, S.18–26.
  •  J. Blech: Heilkraft des Hungerns. In: Der Spiegel. Nr. 50, 2006, S. 154 (online).

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. H. Pijl: Longevity. The allostatic load of dietary restriction. In: Physiology & behavior. Band 106, Nummer 1, April 2012, ISSN 1873-507X, S. 51–57, doi:10.1016/j.physbeh.2011.05.030, PMID 21663754.
  2. K. Dorshkind u. a.: The ageing immune system: is it ever too old to become young again? In: Nat Rev Immunol 9, 2009, S. 57–62. PMID 19104499.
  3. G. D. Kolovou, V. Kolovou, S. Mavrogeni: We are ageing. In: BioMed Research International. Band 2014, 2014, ISSN 2314-6141, S. 808307, doi:10.1155/2014/808307, PMID 25045704, PMC 4090574 (freier Volltext).
  4. J. R. Speakman, S. E. Mitchell: Caloric restriction. In: Molecular Aspects of Medicine. Band 32, Nummer 3, Juni 2011, ISSN 1872-9452, S. 159–221, doi:10.1016/j.mam.2011.07.001, PMID 21840335.
  5. a b L. Mulvey, A. Sinclair, C. Selman: Lifespan modulation in mice and the confounding effects of genetic background. In: Journal of genetics and genomics = Yi chuan xue bao. Band 41, Nummer 9, September 2014, ISSN 1673-8527, S. 497–503, doi:10.1016/j.jgg.2014.06.002, PMID 25269675, PMC 4257991 (freier Volltext).
  6. C. Y. Liao, B. A. Rikke, T. E. Johnson, V. Diaz, J. F. Nelson: Genetic variation in the murine lifespan response to dietary restriction: from life extension to life shortening. In: Aging Cell. Band 9, Nummer 1, Februar 2010, ISSN 1474-9726, S. 92–95, doi:10.1111/j.1474-9726.2009.00533.x, PMID 19878144, PMC 3476836 (freier Volltext).
  7. B. A. Rikke, C. Y. Liao, M. B. McQueen, J. F. Nelson, T. E. Johnson: Genetic dissection of dietary restriction in mice supports the metabolic efficiency model of life extension. In: Experimental Gerontology. Band 45, Nummer 9, September 2010, ISSN 1873-6815, S. 691–701, doi:10.1016/j.exger.2010.04.008, PMID 20452416, PMC 2926251 (freier Volltext).
  8. a b R. Weindruch u. a.: The retardation of aging in mice by dietary restriction: longevity, cancer, immunity and lifetime energy intake. In: Journal of Nutrition Band 116, 1986, S. 641–654. PMID 3958810.
  9. a b C. M. McCay und M. F. Crowell: Prolonging the Life Span. In: The Scientific Monthly 39, 1934, S. 405–414.
  10. C. M. McCay u. a.: The effect of retarded growth upon the length of the life span and upon the ultimate body size. In: J Nutr 79, 1935, S. 63–79.
  11. C. M. McCay u. a.: The effect of retarded growth upon the length of life span and upon the ultimate body size. 1935. In: Nutrition 5, 1989, S. 155–171. PMID 2520283.
  12. a b L. Fontana: The scientific basis of caloric restriction leading to longer life. In: Curr Opin Gastroenterol 25, 2009, S. 144–150. PMID 19262201 (Review).
  13. a b T. Hofer u. a.: One year of caloric restriction and exercise in humans and the effects on DNA and RNA oxidation levels in white blood cells and urine. In: Rejuvenation Res 11, 2008, S. 793–799. PMID 18729811.
  14. a b M. A. Lane u. a.: Caloric restriction and aging in primates: Relevance to humans and possible CR mimetics. In: Microsc Res Tech 59, 2002, S. 335–338. PMID 12424798 (Review).
  15. a b J. Wanagat u. a.: Caloric intake and aging: mechanisms in rodents and a study in nonhuman primates. In: Toxicol Sci 52, 1999, S. 35–40. PMID 10630588 (Review).
  16. a b c M. J. Forster u. a.: Genotype and age influence the effect of caloric intake on mortality in mice. In: FASEB J 17, 2003, S. 690–692. PMID 12586746.
  17. S. J. Lin u. a.: Requirement of NAD and SIR2 for life-span extension by calorie restriction in Saccharomyces cerevisiae. In: Science 289, 2000, S. 2126–2128. PMID 11000115.
  18. S. J. Lin u. a.: Calorie restriction extends Saccharomyces cerevisiae lifespan by increasing respiration. In: Nature 418, 2002, S. 344–348. PMID 12124627.
  19. a b B. Lakowski und S. Hekimi: The genetics of caloric restriction in Caenorhabditis elegans. In: PNAS 95, 1998, S. 13091–13096. PMID 9789046.
  20. W. Mair u. a.: Calories do not explain extension of life span by dietary restriction in Drosophila. In: PLoS Biol 3, 2005, e223. PMID 16000018.
  21. D. F. Lawler u. a.: Diet restriction and ageing in the dog: major observations over two decades. In: Br J Nutr 99, 2007, S. 1–13. PMID 1806283.
  22. R. Weindruch: The retardation of aging by caloric restriction: studies in rodents and primates. In: Toxicol Pathol 24, 1996, S. 742–745. PMID 8994305.
  23. J. S. Allard u. a.: Dietary activators of Sirt1. In: Mol Cell Endocrinol 299, 2009, S. 58–63. PMID 19010386 (Review).
  24. a b J. A. Mattison, G. S. Roth u. a.: Impact of caloric restriction on health and survival in rhesus monkeys from the NIA study. In: Nature. Band 489, Nummer 7415, September 2012, S. 318–321. doi:10.1038/nature11432. PMID 22932268.
  25. W. Mair, M. D. Piper, L. Partridge: Calories do not explain extension of life span by dietary restriction in Drosophila. In: PLoS Biology. Band 3, Nummer 7, Juli 2005, ISSN 1545-7885, S. e223, doi:10.1371/journal.pbio.0030223, PMID 16000018, PMC 1140680 (freier Volltext).
  26. R. J. Colman, R. M. Anderson u. a.: Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys. In: Science. Band 325, Nummer 5937, Juli 2009, S. 201–204, ISSN 1095-9203. doi:10.1126/science.1173635. PMID 19590001. PMC 2812811 (freier Volltext).
  27. rme: Anti-Aging: Kalorienrestriktion lässt Affen länger leben. In: aerzteblatt.de vom 10. Juli 2009.
  28. R. S. Sohal: Life span extension in mice by food restriction depends on an energy imbalance. In: J Nutr 139, 2009, S. 533–539. doi:10.3945/jn.108.100313 PMID 19141702.
  29. M. H. Ross u. a.: Dietary practices and growth responses as predictors of longevity. In: Nature 262, 1976, S. 548–553. PMID 958413.
  30. a b Vorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatLebensverlängerung: Mythos der Kalorienrestriktion widerlegt. In: aerzteblatt.de. 26. Januar 2009, abgerufen am 1. Mai 2015.
  31. R. de Cabo, L. Liu, A. Ali, N. Price, J. Zhang, M. Wang, E. Lakatta, P. M. Irusta: Serum from calorie-restricted animals delays senescence and extends the lifespan of normal human fibroblasts in vitro. In: Aging. Band 7, Nummer 3, März 2015, ISSN 1945-4589, S. 152–166, PMID 25855056.
  32. M. Tostlebe: Disproportionalität der Aktivitäten der mitochondrialen Atmungskettenkomplexe im Myokard und in der Skelettmuskulatur im Alter. Dissertation, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 2005.
  33. A. Csiszar u. a.: Anti-oxidative and anti-inflammatory vasoprotective effects of caloric restriction in aging: role of circulating factors and SIRT1. In: Mech Ageing Dev 130, 2009, S. 518–527. PMID 19549533.
  34. J. Skrha: Effect of caloric restriction on oxidative markers. In: Adv Clin Chem 47, 2009, S. 223–247. PMID 19634782.
  35. a b M. R. Ramis, S. Esteban, A. Miralles, D. X. Tan, R. J. Reiter: Caloric restriction, resveratrol and melatonin: Role of SIRT1 and implications for aging and related-diseases. In: Mechanisms of ageing and development. [elektronische Veröffentlichung vor dem Druck] März 2015, ISSN 1872-6216, doi:10.1016/j.mad.2015.03.008, PMID 25824609.
  36. S. Nagarajan, A. L. Kruckeberg, K. H. Schmidt, E. Kroll, M. Hamilton, K. McInnerney, R. Summers, T. Taylor, F. Rosenzweig: Uncoupling reproduction from metabolism extends chronological lifespan in yeast. In: PNAS. Band 111, Nummer 15, April 2014, ISSN 1091-6490, S. E1538–E1547, doi:10.1073/pnas.1323918111, PMID 24706810, PMC 3992631 (freier Volltext).
  37. D. H. Huberts, J. González, S. S. Lee, A. Litsios, G. Hubmann, E. C. Wit, M. Heinemann: Calorie restriction does not elicit a robust extension of replicative lifespan in Saccharomyces cerevisiae. In: PNAS. Band 111, Nummer 32, August 2014, ISSN 1091-6490, S. 11727–11731, doi:10.1073/pnas.1410024111, PMID 25071164, PMC 4136557 (freier Volltext).
  38. P. C. Tapia: Sublethal mitochondrial stress with an attendant stoichiometric augmentation of reactive oxygen species may precipitate many of the beneficial alterations in cellular physiology produced by caloric restriction, intermittent fasting, exercise and dietary phytonutrients: “Mitohormesis” for health and vitality. In: Medical Hypotheses. Band 66, Nummer 4, 19. Oktober 2005, S. 832–843.
  39. M.Ristowa,K. Zarsea: How increased oxidative stress promotes longevity and metabolic health: The concept of mitochondrial hormesis (mitohormesis). In: Experimental Gerontology Nr. 45, Ausgabe 6, Juni 2010, S. 410–418.
  40. Y. Wang: Molecular Links between Caloric Restriction and Sir2/SIRT1 Activation. In: Diabetes & Metabolism Journal. Band 38, Nummer 5, Oktober 2014, ISSN 2233-6079, S. 321–329, doi:10.4093/dmj.2014.38.5.321, PMID 25349818, PMC 4209345 (freier Volltext).
  41. C. Cantó und J. Auwerx: Caloric restriction, SIRT1 and longevity. In: Trends Endocrinol Metab 20, 2009, S. 325–331. PMID 19713122.
  42. H. S. Ghosh u. a.: SIRT1 negatively regulates the mammalian target of rapamycin In: PLoS One 5, 2010, e9199, PMID 20169165.
  43. S. Austad: Recent advances in vertebrate aging research 2009. In: Aging Cell 9, 2010, S. 297–303 PMID 20331443.
  44. D. E. Harrison u. a.: Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice. In: Nature 460, 2009, S. 392–395. PMID 19587680, PMC 2786175 (freier Volltext).
  45. R. M. Anderson, R. Weindruch: Metabolic reprogramming in dietary restriction. In: Interdiscip Top Gerontol 35, 2007, S. 18–38. PMID 17063031 (Review).
  46. Y. Higami u. a.: Adipose tissue energy metabolism: altered gene expression profile of mice subjected to long-term caloric restriction. In: FASEB J 18, 2004, S. 415–417. PMID 14688200.
  47. Y. Higami u. a.: Energy restriction lowers the expression of genes linked to inflammation, the cytoskeleton, the extracellular matrix, and angiogenesis in mouse adipose tissue. In: J Nutr 136, 2006, S. 343–352. PMID 16424110.
  48. R. M. Anderson u. a.: Caloric restriction and aging: studies in mice and monkeys. In: Toxicol Pathol 37, 2009, S. 47–51. PMID 19075044 (Review).
  49. G. Mazzoccoli, M. F. Tevy, M. Borghesan, M. R. Delle Vergini, M. Vinciguerra: Caloric restriction and aging stem cells: the stick and the carrot? In: Experimental Gerontology. Band 50, Februar 2014, ISSN 1873-6815, S. 137–148, doi:10.1016/j.exger.2013.10.014, PMID 24211426.
  50. M. Maalouf,J.M.Rho,M.P. Mattson: The neuroprotective properties of calorie restriction, the ketogenic diet, and ketone bodies. In: Brain Research Reviews. Band 59, Nummer 2, März 2009, S. 293-315.
  51. L. Ai-Ling Lina,Z. Wei, G. Xiaoli,W. Lora: Caloric restriction increases ketone bodies metabolism and preserves blood flow in aging brain. In: Neurobiology of Aging. März 2015.
  52. L. Ai-Ling Lina,Z. Wei, G. Xiaoli,W. Lora: Caloric restriction increases ketone bodies metabolism and preserves blood flow in aging brain. In: Neurobiology of Aging. März 2015.
  53. E. A. Minina, V. Sanchez-Vera1,P. N. Moschou, M. F. Suarez, E. Sundberg, M. Weih, P.V. Bozhkov: Autophagy mediates caloric restriction-induced lifespan extension in Arabidopsis. In: Aging Cell, Ausgabe 2, Nr. 12, Februar 2013, S. 327–329.
  54. G. Cavallini, A. Donati, Z. Gori, E. Bergamini: Towards an Understanding of the Anti-Aging Mechanism of Caloric Restriction. In: Current Aging Science, Ausgabe 1, Nr. 1, März 2008, S. 4–6.
  55. G. S. Roth, A. M. Handy, J. A. Mattison, E. M. Tilmont,D. K. Ingram,M. A. Lane: Effects of dietary caloric restriction and aging on thyroid hormones of rhesus monkeys. In: Horm Metab Res. Juli 2002, S. 378–82..
  56. http://www.heise.de/tp/artikel/37/37541/1.html
  57. L. K. Heilbronn u. a.: Effect of 6-month calorie restriction on biomarkers of longevity, metabolic adaptation, and oxidative stress in overweight individuals: a randomized controlled trial. In: JAMA 295, 2006, S. 1539–1548. PMID 16595757
  58. L. Fontana u. a.: Long-term calorie restriction is highly effective in reducing the risk for atherosclerosis in humans. In: PNAS 101, 2004, S. 6659–6663. PMID 15096581
  59. L. Fontana u. a.: Calorie restriction or exercise: effects on coronary heart disease risk factors. A randomized, controlled trial. In: Am J Physiol Endocrinol Metab 293, 2007, S. E197–202. PMID 17389710
  60. E. P. Weiss u.a.: Improvements in glucose tolerance and insulin action induced by increasing energy expenditure or decreasing energy intake: a randomized controlled trial. In: Am J Clin Nutr, Band 84, 2006, S. 1033–1042. PMID 17093155
  61. D. E. Larson-Meyer u. a.: Effect of calorie restriction with or without exercise on insulin sensitivity, beta-cell function, fat cell size, and ectopic lipid in overweight subjects. In: Diabetes Care 29, 2006, S. 1337–1344. PMID 16732018
  62. T. E. Meyer u. a.: Long-term caloric restriction ameliorates the decline in diastolic function in humans. In: J Am College Cardiol 47, 2006, S. 398–402. PMID 16412867.
  63. D. A. Williamson u. a.: Is Caloric Restriction Associated With Development of Eating-Disorder Symptoms? Results From the CALERIE Trial. In: Health Psychology, Band 27, 2008, S. S32–S42. PMID 18248104.
  64. Louis Cornaro: The Art of Living Long. ins Englische übersetzt von W. F. Butler, Verlag Springer, 1903, ISBN 978-0-826-12695-5 S. XXIII (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  65. A. J. Carlson, F. Hoelzel: Apparent Prolongation of the Life Span of Rats by Intermittent Fasting. In: Journal of Nutrition, band 31, 1946, S. 363–375.
  66. M. H. Ross: Length of life and nutrition in the rat. In: The Journal of Nutrition. Band 75, Oktober 1961, ISSN 0022-3166, S. 197–210, PMID 14494200.
  67. M. H. Ross: Length of life and caloric intake. In: The American Journal of Clinical Nutrition. Band 25, Nummer 8, August 1972, ISSN 0002-9165, S. 834–838, PMID 5046728.
  68. Leigh Haldeman: Caloric Restriction and Longevity: Fantastic Findings or Detrimental Decisions?. 2012, S. 2.
  69. a b R. B. McDonald, J. J. Ramsey: Honoring Clive McCay and 75 years of calorie restriction research. In: The Journal of Nutrition. Band 140, Nummer 7, Juli 2010, ISSN 1541-6100, S. 1205–1210, doi:10.3945/jn.110.122804, PMID 20484554, PMC 2884327 (freier Volltext).
  70. R. Weindruch, R. L. Walford: Dietary restriction in mice beginning at 1 year of age: effect on life-span and spontaneous cancer incidence. In: Science. Band 215, Nummer 4538, März 1982, ISSN 0036-8075, S. 1415–1418, PMID 7063854.
  71. R. J. Colman, T. M. Beasley u. a.: Caloric restriction reduces age-related and all-cause mortality in rhesus monkeys. In: Nature Communications. Band 5, 2014, ISSN 2041-1723, S. 3557, doi:10.1038/ncomms4557, PMID 24691430, PMC 3988801 (freier Volltext).
  72. R. L. Walford, D. Mock u. a.: Calorie restriction in biosphere 2: alterations in physiologic, hematologic, hormonal, and biochemical parameters in humans restricted for a 2-year period. In: The Journals of Gerontology. Series A, Biological sciences and medical sciences. Band 57, Nummer 6, Juni 2002, ISSN 1079-5006, S. B211–B224, PMID 12023257.
  73. a b c d e f g h i Donald K. Ingram, Min Zhu, Mamczarz, Jacek, Zou, Sige, Lane, Mark A., Roth, George S., deCabo Rafael: Calorie restriction mimetics: an emerging research field. In: Aging Cell, Nummer 5, 2006, ISSN 1079-5006.
  74. G. Testa, F. Biasi, G. Poli, E. Chiarpotto: Calorie restriction and dietary restriction mimetics: a strategy for improving healthy aging and longevity. In: Current Pharmaceutical Design. Band 20, Nummer 18, 2014, ISSN 1873-4286, S. 2950–2977, PMID 24079773.
  75. Yao, Jia, Chen, Shuhua, Mao, Zisu, Cadenas, Enrique, Diaz Brinton, Roberta: 2-Deoxy-D-glucose treatment induces ketogenesis, sustains mitochondrial function, and reduces pathology in female mouse model of Alzheimer's disease. In: Public Library Of Science, 1. Juli 2011.
  76. Donald K. Ingram, Min Zhu, Mamczarz, Jacek, Zou, Sige, Lane, Mark A., Roth, George S., deCabo Rafael: 2-Deoxy-D-glucose feeding in rats mimics physiologic effects of calorie restriction. In: Journal of Anti-Aging Medicine, 1998.
  77. Daniel L. Smith, Calvin F. Elam, Julie A. Mattison, Mark A. Lane, George S. Roth, Donald K. Ingram, David B. Allison: Metformin Supplementation and Life Span in Fischer-344 Rats. In: The Journals of Gerontology, 23. Februar 2010.
  78. Harold E. Lebovitz, Mark N. Feinglos: Mechanism of action of the second-generation sulfonylurea glipizide. In: The American Journal of Medicine, 1983.
  79. J.-M. Ye, N. Dzamko, M. E. Cleasby, B. D. Hegarty, S. M. Furler, G. J. Cooney, E. W. Kraegen : Direct demonstration of lipid sequestration as a mechanism by which rosiglitazone prevents fatty-acid-induced insulin resistance in the rat: comparison with metformin. In: Diabetologia, Nummer 47/7, 2004.
  80. G. Rimbach, C. Boesch-Saadatmandi, J. Frank et al.: Dietary isoflavones in the prevention of cardiovascular disease—a molecular perspective. In: Food and Chemical Toxicology, Nummer 46/4, 2008, ISSN 1079-5006.
  81. Agarwal Beamon, Baur Joseph A.: Resveratrol and life extension. In: Anals of the New York Academy of Science, 24. Januar 2011.
  82. Kyriazis Marios: Calorie restriction mimetics: Examples and mode of action. In: British Longevity Society, UK 2009.
  83. T. Yamauchi, J. Kamon, H. Waki, Y. Terauchi, N. Kubota, K. Hara, Y. Mori, T. Ide, K. Murakami, N. Tsuboyama-Kasaoka, O. Ezaki, Y. Akanuma, O. Gavrilova, C. Vinso, M.L. Reitman, H. Kagechika, K. Shudo, M. Yoda, Y. Nakano, K. Tobe, R. Nagai, S. Kimura, M. Tomita, P. Froguel & T. Kadowaki.: The fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity. In: Nature Medicine, 2001.
  84. Donald K. Ingram, Min Zhu, Mamczarz, Jacek, Zou, Sige, Lane, Mark A., Roth, George S., deCabo Rafael: Development of Calorie Restriction Mimetics as Therapeutics for Obesity, Diabetes, Inflammatory and Neurodegenerative Diseases. In: Curr Genomics, Dezember 2010.
  85. Kyriazis Marios: Calorie Restriction Mimetics: Examples and Mode of Action. In: British Longevity Society, UK 2009.
Gesundheitshinweis Dieser Artikel behandelt ein Gesundheitsthema. Er dient nicht der Selbstdiagnose und ersetzt keine Arztdiagnose. Bitte hierzu diese Hinweise zu Gesundheitsthemen beachten!
Diese Seite befindet sich derzeit im Review-Prozess
QSicon in Arbeit.svg Diese Seite befindet sich derzeit im Review. Sag dort deine Meinung zum Artikel und hilf mit, ihn zu verbessern!