Wie wir richtig ticken

Schichtarbeit mit wechselnden Tages- und Nachtschichten wirkt sich negativ auf unseren Körper aus. Hormone geraten aus dem Takt, Blutfettwerte steigen und das Infarktrisiko nimmt zu. Welche Mechanismen dabei in unserem Körper eine Rolle spielen, war bisher unbekannt. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts in Tübingen fanden nun ein wichtiges Puzzelteil im Rätsel um die innere Uhr. Bestimmte Hormone spielen anscheinend bei der Übermittlung der Tageszeit an die Zellen eine wichtige Rolle.

Im Gehirn sitzt ein zentraler Taktgeber, der durch das Tageslicht immer wieder neu gestellt wird. Jede Zelle besitzt wiederum eine eigene Uhr, die bestimmte Prozesse wie zum Beispiel die Zellteilung steuert. Auf einem noch weitestgehend unbekannten Weg korrigiert der zentrale Taktgeber regelmäßig die vielen kleinen Uhren der Zellen. So bleibt beispielsweise gewährleistet, dass die empfindliche Verdopplung der Zellen nicht bei aggressiver Mittagssonne abläuft.

In der April-Ausgabe des Onlinemagazins PLoS Biology beschreiben die Forscher um Nicholas S. Foulkes ihre Experimente mit Zebrafischen. Bei bestimmten Mutanten waren zwar alle Gene, also alle Zahnräder des zentralen Taktgebers im Gehirn und der kleinen Uhren in den einzelnen Zellen vorhanden. Allerdings blieben die zellulären Uhren aufgrund einer hormonellen Besonderheit unbeeinflusst von der Tageszeit und teilten sich zum Beispiel unabhängig vom Sonnenstand.

Was diesen Fischen gegenüber ihren gesunden Artgenossen fehlte, war die Fähigkeit, bestimmte Hormone, die Glukokortikoide, zu bilden. Diese übernehmen vielfältige Aufgaben im Körper, z. B. steuern sie den Stoffwechsel und können Entzündungen hemmen. Doch nicht nur das: Als die Tübinger Forscher die Wirkung der Hormone in den Tieren künstlich nachahmten, schlugen deren Zeitgeber kurz drauf wieder alle im Gleichtakt.

Die Glukokortikoide seien entweder direkt oder indirekt daran beteiligt, die Uhren im Körper richtig zu stellen, so die Autoren der Studie. Welche Funktion sie dabei genau übernehmen, sollen nun weitere Experimente zeigen.