Schlafmangel wirkt sich auf unseren Stoffwechsel aus
Circadiane Rhythmen beeinflussen den Stoffwechsel, die Physiologie und das Verhalten. Sie ermöglichen die Koordination verschiedener physiologischer Prozesse als Reaktion auf Veränderungen der Umwelt. Circadiane Schrittmacher sind nicht nur in Gehirnzellen festgestellt worden. Neueste Untersuchungen weisen auf das Vorhandensein verschiedener Uhren-Gene in Organen wie Bauchspeicheldrüse, Nieren, Leber und Herz sowie im Fettgewebe hin. Außerdem haben Untersuchungen ergeben, dass eine unter anderem durch Schlafmangel entstehende gestörte Regulation der zentralen und der peripheren biologischen Uhren zu einer Verschlechterung der Insulinempfindlichkeit und einer Erhöhung der Gefahr an Fettleibigkeit und Diabetes mellitus zu erkranken führen kann. Diabetes mellitus ist eine zweifache Hormonstörung, da sowohl Insulinresistenz als auch Insulinmangel sowie ein relativ oder absolut erhöhter Glucagonspiegel zum Krankheitsbild gehören. Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen einem erhöhten Fettleibigkeits- und Typ-2-Diabetes-Risiko und der jüngst entdeckten Verbindung zwischen Störungen der circadianen Rhythmen und Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes mellitus. Vor diesem Hintergrund stand im Projekt "Circadian regulation in the control of insulin and glucagon release and its role in Type 2 diabetes" (Circadian regulation) die Beantwortung der Frage im Mittelpunkt, ob Uhren-Gene die Insulin- und Glucagonsekretion regulieren können. Des Weiteren untersuchte das EU-finanzierte Forschungsteam, ob die circadiane Uhr der Bauchspeicheldrüse an der unregelmäßigen Ausschüttung dieser Hormone bei Diabetes-Erkankungen beteiligt ist. Anhand eines Mausmodells und In-vitro-Methoden hat sich herausgestellt, dass die Expression aller Uhren-Gene in den Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse stattfindet. Bmal1 hat sich als das wichtigste Uhren-Gen zur Regulierung der Expression des Glucagon-Botenstoffs RNA (mRNA) erwiesen. Zu den bedeutendsten Ergebnissen der Untersuchung gehört die Entdeckung des Uhren-Gens Rev-erb-alpha als Regulator-Gen der Beta-Zell-Funktion der Bauchspeicheldrüse. Die Herunterregulation der Expression dieses Gens in bestimmten Zellen ergab unter anderem eine gestörte durch Glukose induzierte Insulinsekretion. Das Team zur Untersuchung der circadianen Regulation entdeckte des Weiteren, dass eine fettreiche Ernährung und das Hormon Leptin eine Störung der regulären Expression des Uhren-Gens Rev-erb-alpha hervorrufen. Somit kann eine Dysregulation der Rev-erb-alpha-Expression bei Fettleibigkeit zu einer veränderten Beta-Zell-Funktion und schließlich zu Typ-2-Diabetes führen. Die Ergebnisse der Untersuchung der circadianen Regulation werden die Wissenschaft und die Klärung des Zusammenhangs zwischen einer gestörten Regulation des circadianen Rhythmus und Stoffwechselerkrankungen für die Öffentlichkeit maßgeblich beeinflussen. Dadurch wird die Vorbeugung und Behandlung dieser Störungen zur Priorität.
