Fasting may beneficially impact many chronic diseases like rheumatoid arthritis (RA). However, past studies date back several decades before the advent of modern systemic treatments. Moreover, the gut microbiome is becoming focus of RA research as a possible key player in its pathogenesis and treatment. By now, effects of fasting on the gut microbiota in patients with RA remain unexplored. This thesis aims to evaluate RA-specific complaints and disease activity in patients with RA after prolonged fasting and its effects on the gut microbiota. Two explorative clinical studies were conducted to address the research questions. In the randomized controlled trial NutriFast 53 patients with RA were either assigned to a 7-day fast followed by an 11-week plant-based diet (PBD) with time restricted eating (TRE) or a 12-week standard anti-inflammatory diet according to the German Nutrition Society (DGE). Primary endpoint was the difference in the Health Assessment Questionnaire Disability Index (HAQ-DI) at 12 weeks compared to baseline. Of 53 participants, 50 completed the study and were analyzed per protocol. The primary endpoint did not differ statistically significant in both groups. Yet, HAQ-DI improved in the fasting group by day 7 and remained stable until week 12 (Δ-0.29, p=0.001), while the DGE group only improved by weeks 6 and 12 (Δ-0.23, p=0.032). Disease activity (DAS28) improved in both groups by week 12 (Δ-0.97, p<0.001 and Δ-1.14, p<0.001; respectively). Both groups displayed a similar dietary behavior and macronutrient intake in a post-hoc analysis of 41 participants. Post-randomization cluster analysis showed no clear dietary group distinction after three months, possibly explaining the similar disease activity outcomes. The exploratory open-label intervention study BioFast included 20 patients with RA and 10 patients with metabolic syndrome as non-inflammatory controls. Participants underwent bowel cleansing and prolonged fasting for 7-10 days (≤250 kcal/day). Disease activity, measured by DAS28 and SDAI, decreased significantly: 19 out of 20 RA patients improved in disease activity (median ΔDAS28 = -1.23; ΔSDAI = -43%) or achieved remission (DAS28 < 2.6/n=6; SDAI < 3.3/n=3) post-fasting. 16S, 18S and ITS gut microbiota sequencing revealed a decline in potentially arthritogenic bacteria and a shift towards species with diverse metabolic functions. Eukaryotic, particulary fungal presence increased in RA patients, suggesting a potential pathogenic role. This thesis supports dietary interventions as cost-effective, complementary elements in RA treatment and highlights the gut microbiota's link to RA-specific inflammation. Specific nutritional interventions could complement targeted therapies in the future. Larger, confirmatory studies are needed to validate these findings and establish clear dietary recommendations for patients with RA.
Fasten kann sich positiv auf chronische Erkrankungen wie rheumatoide Arthritis (RA) auswirken. Erste Studien wurden jedoch vor der Einführung moderner Systemtherapien durchgeführt. Zudem rückt das Darmmikrobiom als Schlüsselfigur bei der Pathogenese und Therapie von RA in den Fokus der Forschung. Ziel dieser Arbeit ist es, die RA-spezifischen Beschwerden und die Krankheitsaktivität bei Patient:innen mit RA nach Fasten und dessen Auswirkungen auf die Darmmikrobiota zu untersuchen. Zur Beantwortung der Forschungsfragen wurden zwei explorative klinische Studien durchgeführt. In der randomisierten kontrollierten Studie NutriFast wurden 53 Patient:innen mit RA entweder 7-tägigem Fasten, gefolgt von 11-wöchiger pflanzenbasierter Diät (PBD) und Intervallfasten (TRE) oder einer 12-wöchigen antiinflammatorischen Diät gemäß der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) zugewiesen. Primärer Endpunkt war der Gruppenunterschied im Health Assessment Questionnaire Disability Index (HAQ-DI) nach 12 Wochen versus Baseline. Von 53 Teilnehmer:innen schlossen 50 die Studie ab und wurden per Protokoll ausgewertet. Der primäre Endpunkt war statistisch nicht signifikant. Allerdings besserte sich der HAQ-DI in der Fastengruppe zu Tag 7 und blieb bis Woche 12 stabil (Δ-0,29, p=0,001), während sich die DGE-Gruppe erst zu Woche 6 und 12 besserte (Δ-0,23, p=0,032). Die Krankheitsaktivität sank in beiden Gruppen zu Woche 12 (DAS28 Δ-0,97, p<0,001 bzw. Δ-1,14, p<0,001). In einer Post-hoc-Analyse zeigten beide Gruppen ähnliches Ernährungsverhalten und Makronährstoffaufnahme. Eine Clusteranalyse konnte nach drei Monaten jedoch keinen klaren Unterschied zwischen den Studiengruppen im Ernährungsmuster aufzeigen, was möglicherweise den ähnlichen Verlauf der Krankheitsaktivität erklärt. An der explorativen open-label Studie BioFast nahmen 20 Patient:innen mit RA und 10 Patient:innen mit metabolischem Syndrom als nicht-entzündliche Kontrollgruppe teil. Die Teilnehmer:innen unterzogen sich einer Darmreinigung und Fasten über 7-10 Tage (≤250 kcal/Tag). Die Krankheitsaktivität (DAS28, SDAI) ging zurück: Bei 19 von 20 Patient:innen mit RA verbesserte sich die Krankheitsaktivität (medianer ΔDAS28 = -1,23) oder sie erreichten eine Remission (DAS28 <2,6/n=6; SDAI <3,3/n=3). 16S-, 18S- und ITS-Sequenzierung der Darmmikrobiota ergab einen Rückgang potenziell arthritogener Bakterien und eine Verschiebung zu Arten mit diversen Stoffwechselfunktionen. Eukaryonten, insbesondere Pilze, waren bei RA vermehrt, was auf eine pathogene Rolle hindeutet. Diese Arbeit unterstützt Ernährungsmaßnahmen als kosteneffiziente, ergänzende Elemente der integrativen RA-Therapie und unterstreicht den Zusammenhang zwischen der Darmmikrobiota und RA-spezifischen Entzündungen. Spezifische Ernährungsinterventionen könnten künftig gezielte Therapien ergänzen. Größere, konfirmatorische Studien sind erforderlich, um diese Ergebnisse zu validieren und klare Ernährungsempfehlungen für Patient:innen mit RA aufzustellen.
