Biologische Uhr : Essen zur rechten Zeit stellt die innere Uhr nach

Dass die innere Uhr vom Licht beeinflusst wird, ist bekannt. Aber auch die Mahlzeiten und das Hormon Insulin spielen eine Rolle.

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Wer mit einem Essen zur rechten Zeit seine Insulin-Konzentration im Blut erhöht, stellt seine innere Uhr nach.
Wer mit einem Essen zur rechten Zeit seine Insulin-Konzentration im Blut erhöht, stellt seine innere Uhr nach.Foto: dpa

Für den Körper ist es überlebenswichtig, den Stoffwechsel an den Rhythmus von Tag und Nacht anzupassen. Gene müssen eingeschaltet, Darmzellen auf bevorstehende Mahlzeiten eingestellt, das Hirn rechtzeitig aus dem Schlaf- in einen akzeptablen Wachzustand fürs Büro gebracht werden. Dass Licht unsere innere Uhr entscheidend beeinflusst, ist schon länger bekannt. Doch es gibt noch ein zweites System, das die innere Uhr täglich neu stellt: das Essen.

Welcher Sensor im Körper den Zeitpunkt der Nahrungsaufnahme misst und das Signal an die innere Uhr weitergibt, war bisher unbekannt. Ein Team um Makoto Akashi von der Yamaguchi Universität in Japan präsentiert nun im Fachblatt „Cell Reports“ Experimente, die auf das Hormon Insulin als Taktgeber deuten. Damit sei es möglich, die innere Uhr nach einem Jet-Lag oder bei Schlafstörungen nicht nur per Licht, sondern auch über die Nahrung neu zu stellen.

Ohne Insulin gerät die innere Uhr aus dem Takt

Eine aus dem Takt geratene innere Uhr bringt nicht nur den Stoffwechsel durcheinander, sie schadet der Gesundheit. „Es besteht ein signifikantes Risiko für Diabetes, Herzkreislauferkrankungen, Schlafstörungen und Krebs“, sagt Akashi.

Schon länger haben Forscher Insulin als Taktgeber im Verdacht. Bei Mäusen, deren insulinproduzierende Zellen über ein Medikament blockiert wurden, geriet der Stoffwechsel diverser Gewebe aus dem Rhythmus. Dieser Effekt lässt sich auch in Zellkulturen nachvollziehen. Denn jede Zelle hat ihre eigene innere Uhr, die von äußeren Signalen des Körpers stets nachgezogen werden muss.

Akashis Team untersuchte den Effekt in Zellkulturen und lebenden Mäusen. Acht Mäuse bekamen eine Woche lang Futter während der Nacht, dann jedoch tagsüber zwischen 9 und 15 Uhr und bei Dunkelheit – eine Art künstlich herbeigeführter Jetlag. Wie erwartet, stellte sich die innere Uhr der Leber und anderer Gewebe daraufhin rasch um, gemessen an der rhythmischen Aktivität eines Gens namens Per2. Organe wie die Leber, die sensibel auf Insulin reagieren, passen sich offenbar schneller an einen neuen, von außen vorgegebenen Rhythmus an als andere Gewebe.

Blockierten die Forscher das Insulin mit Hilfe eines Hemmstoffs, konnte sich die innere Uhr der Zellen auch vier Tage nach dem Herbeiführen eines künstlichen Jetlags nicht umstellen.

Sollte Insulin tatsächlich ein zentraler Zeitgeber sein, dann könnte ein Abendessen angereichert mit insulinstimulierenden Inhaltsstoffen die innere Uhr vorstellen, während ein insulinstimulierendes Frühstück den gegenteiligen Effekt hätte, sagt Akashi. Bei Diabetes-Patienten, deren Zellen auf Insulin nicht normal reagieren, dürfte das jedoch nicht funktionieren. Allerdings könnte die Studie ein Hinweis sein, warum Diabetes-Patienten oft Schlafprobleme haben.

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