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Nachtschicht: Gene passen sich Rhythmus nicht an

Wissenschaftler haben Abläufe sowie Folgen für 20.000 Gene analysiert

Bei Nacht: Gene weniger flexibel als gedacht

Verdun - Gene, die wichtige biologische Prozesse regulieren, können sich nicht an neue Schlaf- und Essgewohnheiten anpassen. Das haben Forscher des Douglas Mental Health University Institute  entdeckt. Die meisten verbleiben bei ihrer gewohnten, auf den Tag eingestellten biologischen Uhr. Die Forscher konnten die Folgen einer viertägigen Simulation von Nachtschichten auf die Expression von 20.000 Genen nachweisen.

Fehlende Anpassungsfähigkeit

Forschungsleiterin Diane B. Boivin hat nachgewiesen, dass die Expression jener Gene, die mit dem Immunsystem und Stoffwechselprozessen in Zusammenhang stehen, sich nicht an das neue Verhalten angepasst haben. Es ist bekannt, dass sich die Expression vieler dieser Gene im Verlauf von Tag und Nacht verändert. Ihre sich wiederholenden Rhythmen sind für die Regulierung vieler physiologischer und das Verhalten beeinflussender Prozesse von Bedeutung.

"Fast 25 Prozent der Gene mit rhythmischer Aktivität verloren ihren biologischen Rhythmus, nachdem die Freiwilligen die Nachtschicht-Simulation durchgeführt hatten. 73 Prozent passten sich nicht an die Nachtschicht an und behielten ihren gewohnten Tagesrhythmus. Weniger als drei Prozent passten sich an die Nachtschicht an", betont Boivins Kollege Nicolas Cermakian.

Blutproben geben Aufschluss

Für die Studie haben acht gesunde Freiwillige einen Fünf-Tages-Zeitplan, der Nachtschichtarbeit simulierte, absolviert. In einem speziellen Raum wurden ihnen alle Informationen zu Licht oder Geräuschen vorenthalten, die einen Hinweis auf die Tageszeit hätten liefern können. Ihnen wurde nicht erlaubt, ihre Handys oder Notebooks zu verwenden. Am ersten Tag schliefen die Teilnehmer zu ihren normalen Zeiten. Die vier folgenden Tage waren dann "Nachtschichten". Sie blieben während der Nacht wach und schliefen während des Tages.

Die Forscher sammelten am ersten Tag und nach der letzten Nachtschicht Blutproben zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb von 24 Stunden. Expertin Laura Kervezee maß die Expression von mehr als 20.000 Genen mittels Analyse des Transkriptoms und beurteilte dann, welche dieser Gene Unterschiede im Verlauf des Tag-/Nachtrythmus aufwiesen. Den Forschern zufolge tragen die festgestellten molekularen Veränderungen möglicherweise zum Entstehen von Gesundheitsproblemen wie Diabetes, Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei, die bei Schichtarbeit langfristig häufiger auftreten. Dieser Zusammenhang sei jedoch noch näher zu erforschen.

Da die Studie unter streng kontrollierten Bedingungen in einem Labor durchgeführt wurde, sollten die Studienergebnisse in Zukunft auch mit Menschen überprüft werden, die wirklich in der Nacht arbeiten, da ihre körperliche Aktivität, ihre Nahrungsaufnahme und der Schlafzeitpunkt oft unterschiedlich sind, sagen die Forscher. Jeder fünfte Arbeitnehmer in Kanada, den USA und Europa ist von Schichtarbeit betroffen. Die Forschungsergebnisse wurden in den "Proceedings of the National Academy of Sciences" veröffentlicht.

Quelle: www.pressetext.com, Foto: pixelio.de/Dieter Poschmann

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