Alternierendes Fasten verbessert die Gehirnfunktion durch Veränderungen im Darmmikrobiom

Fettleibigkeit führt häufig durch chronische Entzündungen und Störungen des Darmmikrobioms zu kognitivem Abbau. Diese spanische Studie untersuchte, ob verschiedene Ernährungsansätze diese Effekte umkehren können, indem sie die Darm-Hirn-Achse – den Kommunikationsweg zwischen Darmbakterien und Hirnfunktion – beeinflussen.

Die Forschenden randomisierten 96 Erwachsene mit Fettleibigkeit in drei dreimonatige Interventionen: Mittelmeerdiät, ketogene Diät oder alternierendes Tagesfasten (ADF). Alle Gruppen erhielten personalisierte Kaloriendefizite und Bewegungsempfehlungen. Vor und nach der Intervention wurden kognitive Tests, Darmmikrobiom-Analysen und Bewertungen von Entzündungsmarkern durchgeführt.

Obwohl sowohl die ketogene Gruppe als auch die ADF-Gruppe signifikanten Gewichtsverlust erzielten, zeigte die ADF-Gruppe überlegene kognitive Verbesserungen. Die kognitive Leistung korrelierte mit spezifischen Veränderungen der Darmbakterien, die ausschließlich in der Fastengruppe auftraten. Um die Kausalität zu bestätigen, transplantierten die Forschenden menschliche Stuhlproben in Mäuse und stellten fest, dass aus ADF stammende Darmmikrobiome die kognitive Funktion und die Aktivität der Mikrogliazellen – den residenten Immunzellen des Gehirns, die für den Schutz der Nervenzellen und die Beseitigung von Zellresten zuständig sind – verbesserten.

Der Mechanismus scheint auf fasteninduzierte Veränderungen des Darmmikrobioms zu beruhen, die systemische Entzündungen reduzieren und die Mikrogliafunktion optimieren. Verbesserte phagozytische Kapazität der Mikroglia (zelluläre Reinigung) und morphologische Veränderungen begleiteten die kognitiven Vorteile. Entscheidend ist, dass diese Effekte vom Darmmikrobiom abhängig waren, da Mäuse nach Antibiotikagabe die kognitiven Vorteile einbüßten.

Diese Erkenntnisse legen nahe, dass intermittierendes Fasten im Vergleich zu anderen Ernährungsansätzen besonders wirksam zur Vorbeugung von fettleibigkeitsbedingtem kognitivem Abbau sein könnte. Die Studie liefert mechanistische Belege für die Rolle der Darm-Hirn-Achse bei der kognitiven Gesundheit und positioniert gezielte Darmmikrobiom-Interventionen als potenzielle therapeutische Strategien. Für eine Bestätigung der Dauerhaftigkeit dieser Effekte und zur Optimierung der Fastenprotokolle für verschiedene Bevölkerungsgruppen sind jedoch Langzeitstudien erforderlich.