Licht und Bewegung steuern die "innere Uhr"

Zuviel Licht verursacht chronische Störungen und Erkrankungen

Brighton (pte014/27.06.2000/11:15)

Starke körperliche Aktivität am Tag und Licht in der Nacht können die körpereigenen inneren Rhythmen durcheinander bringen - ähnlich wie Jet-lag oder Schichtarbeit. Ein Forscherteam von der Universität im britischen Cambridge hat auf der Ebene von Genen, Molekülen und Gehirnchemie die Spur solcher Störungen aufgenommen. Ihre Ergebnisse präsentierten die Forscher auf dem Forum of European Neuroscience vom 24. bis 28. Juni in Brighton, an dem rund 5.000 Neurowissenschaftler aus ganz Europa und den USA teilnehmen. http://www.fens2000.org

Dr. Michael Hastings von der Universität in Cambridge http://www.cam.ac.uk/ hat mit seinen Untersuchungen an die Entdeckung von Genen angeknüpft, die die innere Uhr steuern. Er spürte der Frage nach, welche molekularen Ebenen beteiligt sind, wenn die innere Uhr mit der Dauer des Tageslichtes und körperlicher Aktivität synchronisiert wird. "Das reguläre Muster des Schlaf-Wachrhythmus gehört zu den deutlichsten Veränderungen der Gehirnfunktion und beeinflusst viele Lebensprozesse", erklärt Hastings. Gesteuert wird dieser Rhythmus von einer biologischen inneren Uhr im Hypothalamus. Jede einzelne Nervenzelle dieses Zentrums kann für sich alleine als 24-Stunden-Uhr fungieren, doch normalerweise arbeiten die Zellen zusammen um ein internes Zeitsignal zu geben".

Die Nervenzellen der inneren Uhr stehen mit anderen Gehirnregionen in Verbindung und steuern so andere Körperfunktionen, die rhythmisch im Tagesverlauf schwanken, etwa den Blutdruck oder die Hormonproduktion. Dies erklärt, warum etwa Medikamente, zu unterschiedlichen Tageszeiten eingenommen, unterschiedlich stark wirken. Gerät die innere Uhr aus dem Gleichgewicht, etwa bei Schichtarbeit oder Jet-lag, beeinflusst dies nicht nur das Wohlbefinden, sondern kann auch chronische Störungen und Erkrankungen verursachen.

"Wir haben bei unseren Untersuchungen herausgefunden", sagt Hastings, "dass die innere Uhr über zwei verschiedene Pfade innerhalb des Gehirns Informationen über Licht und körperliche Aktivität erhält und dass diese Informationen zusammen die Gene der inneren Uhr steuern." Lichtsignale schalten diese Gene in der Nacht ein, wenn die Gene normalerweise abgeschaltet sind. Tagsüber schaltet eine verstärkte Aktivität die aktiven Gene hingegen ab. "So können Licht und Aktivität den Rhythmus der "Uhr-Gene" vorwärts und rückwärts antreiben", erklärt Hastings.

In den meisten Fällen spürt man die Wirkungen dieses fein abgestimmten Prozesses nicht; kleinere Verstellungen der inneren Uhr, die sich den Tageslängen oder verändertem Sozialverhalten anpasst, geschehen unbemerkt. Spürbar werden diese Anpassungen nur etwa bei Transatlantikflügen, wenn sich die innere Uhr massiv umstellen muss, um sich den veränderten Bedingungen anzupassen.

"Diese Anpassung der inneren Uhr dauert mehrere Tage, in denen die Körperrhythmen durcheinander gewirbelt werden", sagt Hastings. Der Wissenschaftler hofft, dass durch eine weitere Erforschung dieses komplexen Regelwerkes neue Therapien gegen Erkrankungen entwickelt werden können, die mit dieser inneren Uhr zusammenhängen. Dazu gehören etwa Schlafstörungen und Depressionen. (idw) (Ende)