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The effects of periodic fasting / fasting mimetics on gut microbiota and epigenetic regulation, especially sirtuins, with the aspect of healthy aging
Stephanie Lilja
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doktoratsstudium NAWI aus d. Bereich Lebenswissenschaften (DissG: Ernährungswissenschaften)
Betreuer*in
Alexander Haslberger
DOI
10.25365/thesis.70479
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11216.47687.867260-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Altern bedeutet nicht nur das Verstreichen der Zeit, sondern wird auch definiert durch verschiedene Markenzeichen, wie z.B Telomerverkürzungen, epigenetische Veränderungen, DNA-Schädigungen etc. Um das frühzeitige Auftreten der Alterung zu verzögern, werden Fasten- und auch Fasten nachahmende Interventionen untersucht. Fasten führt zu einer Aktivierung einer Kaskade diverser Enzyme, die vor frühzeitiger Alterung schützen. Einer dieser Mechanismen ist die Aktivierung der Sirtuine. Sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe haben hohe Aufmerksamkeit erlangt im Bezug zu ihren Fasten nachahmenden Effekten via Modulation der AMPK Aktivierung und epigenetischen Aktivität, vor allem der Sirtuin Aktivierung. Dadurch haben sie antientzündliche, antikanzerogene, neuroprotektive und Gewichtstabilisierende Eigenschaften.
Wir haben unsere Studie in vitro und in Vivo mit 150 Patienten durchgeführt um das Potenzial des Fastens und ein Fasten nachahmenden Supplement auf die Sirtuin Expression und deren Interaktionen mit anderen epigenetischen Mechanismen und Biomarkern z.B miRNA, Methylierung und die Darmmikrobiota Zusammensetzung zu evaluieren. Tatsächlich konnten wir eine höhere Expression aus ausgesuchten Sirtuinen nach mehrtägigen Fasten, Fasten nachahmenden Intervention und verglichen zur Kontrollgruppe beobachten. Zusätzlich kam es zu Veränderungen ausgewählter miRNAs, nämlich miR34a-5p, MiR125b-5p, miR93-5p, miR16- 5p, miR-let7b-5p and miR21-5p durch beide Interventionen. Das interessanteste Ergebnis wurde beobachtet in der Darm Zusammensetzung nach dem mehrtägigen Fasten. Christensenella, welches häufiger in Hundertjährigen vorkommt, stieg signifikant an. In der Supplementen Gruppe kam es zu einem Anstieg an Bifidobakterien und Veillonellaceae.
Die Gesundheitsspanne während der Lebzeit unterscheidet sich dramatisch zwischen den Ländern, welches die Wichtigkeit der Lebensstilfaktoren hervorhebt, um die Markenzeichen des Alterns zu verzögern. Mit unserer Studie zeigen wir eine kostengünstige und holistische Intervention um die Gesundheit zu verlängern.
Abstract
(Englisch)
Aging is not just the passing of time, it is defined by different hallmarks, e.g telomere shortening, epigenetic alterations, DNA damage etc. To retard the early onset of aging fasting and fasting mimetic therapies are under investigation. Fasting leads activates a cascade of enzymes, involved to be protective against premature aging. One of this mechanism is the activation of sirtuins. Secondary plant ingredients have attended high attention regarding their fasting mimicking effects via modulating AMPK activation and epigenetic activity, e.g sirtuin modulation. Thus, act anti-inflammatory, anticancer, neuroprotective and weight maintenance properties.
We conducted our study in vitro and in vivo with 150 participants to evaluate the potential of fasting and a fasting mimicking supplement on sirtuin expression and its interaction with other epigenetic mechanisms and biomarkers, e.g miRNAs, methylation and in addition the gut microbiota composition. Indeed, we observed higher expression of selected sirtuins after the fasting intervention and fasting mimicking supplementation and compared to the control group. In addition, changes in the expression of selected miRNAs were observed, namely miR34a-5p, MiR125b-5p, miR93-5p, miR16- 5p, miR-let7b-5p and miR21-5p for both interventions. The most interesting results were obtained in the gut composition after periodic fasting. Christensenella, which is more abundant in centenarians increased significantly. In supplementation group a higher amount in Bifidobacteria and Veillonellaceae were seen.
Thus, health span during lifetime differs tremendously between countries and indicates the importance of lifestyle factors to lower hallmarks of aging. In our study we demonstrate a cost effective and holistic intervention to prolong health.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
fasting fasting mimetics sirtuin gene expression gut microbiota healthy aging
Schlagwörter
(Deutsch)
Fasten Fastenmimetika Sirtuine Genexpression Darmmikrobiota gesundes Altern
Autor*innen
Stephanie Lilja
Haupttitel (Englisch)
The effects of periodic fasting / fasting mimetics on gut microbiota and epigenetic regulation, especially sirtuins, with the aspect of healthy aging
Paralleltitel (Deutsch)
Die Effekte von periodischem Fasten / Fastenmimetikern auf die Darmmikrobiota und epigenetischer Regulierung, besonders den Sirtuinen mit dem Aspekt auf das gesunde Altern
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
232 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Fermin Milagro ,
Lucia Migliore
AC Nummer
AC16486358
Utheses ID
60622
Studienkennzahl
UA | 796 | 610 | 474 |