Die Innere Uhr gilt als Taktgeber für unsere Gesundheit, der Schlaf-Wach-Rhythmus beeinflusst gesundheitsrelevante Prozesse, eine therapeutische Nutzung ist möglich.
Unsere Innere Uhr mit dem Wechsel von Tag und Nacht bestimmt unseren Lebensrhythmus – nicht nur im Zusammenhang mit Müdigkeit und Wachzustand. Auch Körpertemperatur, Energiestoffwechsel, die Ausschüttung verschiedener Hormone und die Aktivität von Immunzellen orientieren sich am 24-Stunden-Takt. Dass solche gesundheitsrelevantne Prozesse so sehr mit dem Schlaf-Wach-Rhythmus zusammenhängen, kann auch therapeutisch genutzt werden, die so genannte Chronotherapie kann helfen, die Wirkung von medikamentösen Therapien zu verbessern und chronische Erkrankungen vorzubeugen.
Innere Uhr steuert Physiologie und Verhalten im 24-Stunden-Takt
Das Leben auf unserem Planeten hat sich unter zyklisch wiederkehrenden Umweltbedingungen wie dem Tag-Nacht-Rhythmus entwickelt. Innere, sogenannte zirkadiane Uhren steuern Physiologie und Verhalten im 24-Stunden-Takt.
Störungen in diesem inneren Uhrensystem – zum Beispiel durch genetische Effekte, aber auch durch äußere Faktoren wie künstliches Licht oder Schichtarbeit – beeinträchtigen die Synchronisation zwischen innerer und äußerer Zeit und die daran adaptierten Stoffwechselprozesse. Als Folge steigt das Risiko für eine ganze Bandbreite von chronischen Erkrankungen, von Typ-2-Diabetes und Adipositas über immunologische und neurologische Krankheiten bis hin zu Krebs.
Die molekularen Grundlagen für die innere Tageszeitmessung wurden in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts am Modell der Fruchtfliege Drosophila melanogaster entschlüsselt. Für diese Arbeiten wurden im letzten Jahr die Amerikaner Rosbash, Hall und Young mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet. Sie konnten zeigen, dass jede einzelne Zelle über eine eigene molekulare Uhr verfügt, gesteuert durch ein Set von dedizierten Uhrengenen, die über negative Rückkopplungsschleifen miteinander interagieren. Auch beim Menschen sind diese Uhrengene in der Zwischenzeit beschrieben worden.
Zudem wissen wir, dass das humane zirkadiane System hierarchisch organisiert ist mit einem Schrittmacher im Nucleus suprachiasmaticus im Hypothalamus und Millionen von untergeordneten Uhren in allen anderen zentralen und peripheren Organen des Körpers. Über die tagesrhythmische Aktivierung von gewebsspezifischen genetischen Programmen regulieren diese Uhren viele wichtige Körperfunktionen, vom Energiestoffwechsel über das Immunsystem bis hin zum Schlaf-wach-Rhythmus im 24-Stunden- Takt.
Im Verlaufe des Lebens verändert sich die Innere Uhr beziehungsweise ändert sich Funktion des zirkadianen Systems. Insgesamt verschiebt sich im Alter unser Rhythmus nach vorne (das heißt, hin zu früheren Tageszeiten) und flacht insgesamt ab, was zum Beispiel zu einer verstärkten Fragmentierung des Schlaf-wach-Rhythmus mit kürzeren Schlafzeiten und häufigeren nächtlichen Wach- und täglichen Schlafphasen führt. Auch viele Paramater des Hormonsystems – zum Beispiel Cortisol, Prolactin oder Melatonin – sind durch die innere Uhr reguliert und verändern sich entsprechend mit zunehmendem Alter.
Chronotherapie nutzt Innere Uhr
Eines der Ziele, die chronotherapeutische Ansätze verfolgen, ist die Stabilisierung des zirkadianen Systemn. Das kann durch eine Lichttherapie oder durch einen festen Aktivitäts- und Essensrhythmus geschehen. Auch Wirkstoffe können zirkadiane System beeinflussen. Klinisch erprobt sind bislang Wirkstoffe, die auf die Hormone Cortisol und Melatonin und die von ihnen angestoßenen Stoffwechselwege wirken. Die Chronotherapie hat zwei primäre Ziele:
- Anpassung der Therapieform an die innere Rhythmik mit dem Ziel der Optimierung von Wirkung und Nebenwirkung sowie
- die Stabilisierung endogener Rhythmik als Prävention für chronische Erkrankungen.
In der Entwicklung befinden sich eine ganze Reihe von pharmakologischen Chronomodulatoren, die zum Beispiel direkt an den Uhrengenen ansetzen. Ziel ist eine dosis- und nebenwirkungsoptimierte Therapie chronischer Erkrankungen unter Berücksichtigung individueller Parameter wie Chronotyp oder Arbeits- und Lebensumfeld.
Quelle:
» Die Innere Uhr: Wie sie uns beeinflusst und wie wir sie beeinflussen können « von Prof. Dr. rer. nat. Henrik Oster, Direktor des Instituts für Neurobiologie an der Universität Lübeck bei Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin e. V. (DGIM) dgim2018.
