Für Menschen, die erst um 2 Uhr morgens schläfrig werden, kann das Summen eines Weckers mächtig bedrückend sein.
Dank der Entdeckung in diesem Frühjahr ist vielleicht Erleichterung in Sicht genetische Mutation, die das Verhalten von Nachteulen verursacht.
Egal, ob Sie eine Nachteule oder eine Morgenlerche sind, die jeden Tag mühelos mit der Sonne aufgeht, Ihre Schlafgewohnheiten werden durch zirkadiane Rhythmen reguliert. Diese inneren Uhren steuern fast jeden Aspekt unserer Gesundheit, von Appetit und Schlaf bis hin zu Zellteilung, Hormonproduktion und Herz-Kreislauf-Funktion.
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht auf Die Unterhaltung. Lies das originaler Artikel von Carrie L. Partch Associate Professor für Physikalische und Biologische Wissenschaften an der University of California Santa Cruz.
Wie viele, die sich mit den Feinheiten der zirkadianen Biologie beschäftigen, bin ich optimistisch, dass wir eines Tages in der Lage sein werden, Medikamente zu entwickeln, die unsere zellulären Uhren synchronisieren. Bosse, die bei verspäteten Ankünften die Stirn runzeln, könnten bald der Vergangenheit angehören.
Fast jede Zelle Ihres Körpers enthält eine molekulare Uhr. Etwa alle 24 Stunden interagieren dedizierte Uhrenproteine in einem langsamen Tanz miteinander. Im Laufe eines Tages führt dieser langsame Tanz zur rechtzeitigen Expression von Genen. Dies steuert, wann bestimmte Prozesse in Ihrem Körper ablaufen, wie die Freisetzung von Hormonen wie schlafförderndem Melatonin.
Warum sind Herzinfarkte und Schlaganfälle am frühen Morgen zwei- bis dreimal häufiger? Kreieren Sie das mit unseren inneren Uhren, die einen Anstieg der koordinieren Blutdruck am Morgen um dir beim Aufwachen zu helfen. Warum sollten Teenager auf die Bitten ihrer Eltern hören, ins Bett zu gehen? Da das menschliche Wachstumshormon nur einmal täglich ausgeschüttet wird, verbunden mit Schlafen in der Nacht.
Nahezu jede biologische Funktion ist eng mit unserer inneren Uhr verbunden. Unser Körper ist auf diese Zyklen so fein abgestimmt, dass Störungen durch künstliches Licht erhöhen unser Risiko für Fettleibigkeit, chronisch-entzündliche Erkrankungen und Krebs.
Auch der Zeitpunkt der Mahlzeiten kann sich auf Ihre Gesundheit auswirken: Es kann wichtiger sein, wann Sie essen, als was Sie essen. Vor einigen Jahren, eine Studie untersuchte das Fressverhalten von Mäusen, die nachtaktive Tiere sind. Wenn die Mäuse während ihrer nächtlichen aktiven Phase eine fettreiche Diät zu sich nahmen, blieben sie relativ fit. Diejenigen, die Tag und Nacht an derselben Diät knabberten, wurden krankhaft fettleibig. Laufende Studien könnten bald zeigen, wie sich dies auf die menschlichen Essgewohnheiten auswirkt.
Außerdem einige 1.000 FDA-zugelassene Medikamente Zielgene, die von unserer inneren Uhr gesteuert werden. Das bedeutet, dass die Tageszeit, zu der Medikamente verabreicht werden, von Bedeutung sein könnte. Zum Beispiel sind einige Cholesterin-bekämpfende Statine am wirksamsten, wenn sie abends eingenommen werden, damit sie ihr Ziel, das HMG-CoA-Reduktase-Enzym, am besten treffen können.
Unsere internen Uhren sind individuell codiert, wobei die meisten Menschen im mittleren Bereich eines 24-Stunden-Zyklus liegen, aber es gibt viele Ausreißer – einschließlich Nachteulen – deren Uhren nicht synchron sind.
Bei einem von 75 Menschen wird die „Nachteulen-Mutation“ im Uhrprotein CRY1 vorhergesagt, die die Schläfrigkeit bis in die frühen Morgenstunden verzögert. Dies macht es Nachteulen nicht nur schwerer, morgens aufzuwachen, sondern ihre inneren Uhren, die länger als ein Tag sind, versetzt sie in einen ständigen Jetlag-Zustand.
Bei Nachteulen liegt der Schlafzyklus weitgehend außerhalb ihrer Kontrolle. Aber für den Rest von uns gibt es Schritte, die wir unternehmen können, um sich leichter auszuruhen und unsere Gesundheit zu verbessern.
Die Uhren in einzelnen Zellen werden vom Gehirn synchronisiert. Das Licht, das ins Auge strömt, hilft der „Hauptuhr“ des Gehirns, im Einklang mit dem Tag-Nacht-Rhythmus zu bleiben. Wenn Sie in eine andere Zeitzone reisen, stimmt Ihre innere Uhr daher nicht mehr mit dem Sonnenzyklus überein. Die Synchronisierung auf eine neue Ortszeit dauert etwa eine Woche.
Helles künstliches Licht in der Nacht sagt der Hauptuhr, dass es noch Tag ist, was die Zelluhren dazu bringt, mitzuhalten. Aus diesem Grund kann es zu einem Jetlag kommen, wenn Sie nachts zu viel helles Licht sehen, ohne dass Sie irgendwohin gehen müssen. Eine aktuelle Studie ergab, dass einfach E-Reader nachts ansehen für ein paar Stunden kann zu schlechterem Schlaf und weniger Wachsamkeit am nächsten Tag führen.
Durch eine gute „Lichthygiene“ können Sie Störungen durch künstliches Licht minimieren. Aufdecken Tagsüber viel helles Licht und minimieren Sie die Exposition gegenüber künstlichem Licht danach Dämmerung. Diese Schritte werden dazu beitragen, dass Ihre innere zirkadiane Uhr mit dem Hell-Dunkel-Zyklus synchron bleibt, was gute Schlafmuster und die allgemeine Gesundheit fördert.
Wenn wir mehr darüber erfahren, wie zirkadiane Rhythmen funktionieren, werden wir besser in der Lage sein, therapeutische Behandlungen zu entwickeln, die die natürlichen Rhythmen des Lebens nutzen.
In meinem Labor untersuchen wir die komplexen molekularen Mechanismen, die den circadianen Rhythmus bestimmen. Beim Anschauen wie CRY1 interagiert Mit anderen Uhrenproteinen hoffen wir zu verstehen, wie vererbte Mutationen den circadianen Rhythmus verwüsten können. Die Nachteulen-Mutation in CRY1 scheint es dazu zu bringen, dass es seine Partnerproteine fester greift, wie ein schlechter Tanzpartner, der nicht weiß, wann er weitermachen soll. Wenn CRY1 seinen Partner nicht mit dem richtigen Timing freigibt, verzögert es das Timing von allem, was von der Uhr gesteuert wird.
Wenn wir diese Mechanismen besser verstehen könnten, würde dies die Voraussetzungen für neue Medikamente schaffen, die einem erheblichen Teil der Bevölkerung Linderung bringen könnten. Vielleicht könnten wir die innere Uhr der Nachteulen auf etwa 24 Stunden verkürzen und ihnen helfen, zu einer „normalen“ Zeit einzuschlafen.
Angesichts der komplizierten Natur der biologischen Zeitmessung gibt es wahrscheinlich viel mehr Gene, die das zirkadiane Timing beeinflussen. Stellen Sie sich vor, Sie könnten das Timing der Dosierungen auf den zirkadianen Zyklus jedes Patienten zuschneiden, um die Wirkung eines Medikaments zu maximieren und gleichzeitig die Exposition gegenüber Nebenwirkungen zu minimieren. Stellen Sie sich vor, wie Patienten auf ihre Uhr schauen, bevor sie eine Pille zur Behandlung von Bluthochdruck oder Senkung des Cholesterinspiegels einnehmen. Im Idealfall werden unsere Fitbit-artigen Geräte eines Tages unseren zirkadianen Rhythmus überwachen und uns präzise Echtzeitmessungen unserer biologischen Funktionen liefern.
Das mag weit hergeholt klingen, aber so weit ist es nicht. Wissenschaftler suchen nun nach Biomarkern, die im Blut gemessen werden könnten, um das Timing der internen Uhr herauszufinden.
