Hautzellen werfen Licht auf die Funktionen der menschlichen biologischen Uhr
Ob ein Mensch ein Frühaufsteher oder ein Langschläfer ist, steht in den Genen seiner Hautzellen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts EUCLOCK (Entrainment of the circadian clock) haben Forscher herausgefunden, dass sich der Chronotyp eines Menschen anhand einer Analyse der Hautzellen feststellen lässt. Rund 28 Testpersonen haben an der Studie teilgenommen, die das Magazin Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) jetzt online veröffentlicht hat. Ein Fragebogen (der Horne-Ostberg Chronotype Questionnaire (HOQ)) mit Fragen über bevorzugte Wach- und Schlafzeiten, die Aufmerksamkeit zu verschiedenen Tageszeiten sowie zu Gewohnheiten im Urlaub haben dabei geholfen, den Chronotyp der Testpersonen zu bestimmen. Es gab 11 "Lerchen" (Frühaufsteher) und 17 "Eulen" (Langschläfer). Die Wissenschaftler nahmen Fibroblasten-Proben (Hauptzellen des Bindegewebes) von allen Testpersonen und fügten mithilfe eines Virus ein biolumineszentes Gen in die Zellen ein. Damit waren sie in der Lage den Lumineszenzgrad zu messen, da die Zellen abhängig von der zirkadischen Phase mehr oder weniger stark glühten. Der menschliche zirkadische (von dem lateinischen "circa diem", was so viel bedeutet wie "in einem Tag") Oszillator reguliert den Schlaf-Wach-Zyklus und die kognitive Leistung eines Menschen, dessen Herzfunktionen (Puls und Blutdruck), Nierenfunktion und den Großteil der Verdauungsfunktionen. Den Messungen zufolge ist der Tageszeitraum bei extremen "Lerchen" kürzer, während spät aufstehende Menschen längere zirkadische Perioden aufweisen. Allerdings wird der zirkadische Zeitabschnitt nicht allein durch seine Länge bestimmt. Einem mathematischen Modell zufolge spielen andere Faktoren, wie beispielsweise die Amplitude der Expressionswerte des Uhren-Gens, ebenfalls eine Rolle. Letztlich könnten diese Erkenntnisse dabei helfen, klinische Screening-Methoden zu entwickeln. Dadurch könnten Patienten mit extremen Chronotypen, die unter einer Störung des Schlafenszeitpunkts leiden, eine passende Behandlung erhalten, ohne dass sie für einen längeren Zeitraum im Schlaflabor verbringen müssen, erklärt der leitende Autor der Studie Dr. Stephan Brown von der Universität Zürich. Das EUCLOCK-Projekt führt 29 Partner aus 10 Ländern aus der EU und Drittländer zusammen. Es erhält mehr als 12 Millionen Euro an Finanzhilfen aus dem Sechsten Rahmenprogramm (RP6).