Störungen des zirkadianen Rhythmus können das Altern beschleunigen und kardiometabolische Erkrankungen auslösen
Veröffentlicht von:
Masri, S., et al. Das wissenschaftliche Erbe von Paolo Sassone-Corsi: Eine Tour durch die Bereiche Transkriptionsregulation, Epigenetik, Stoffwechsel und zirkadiane Rhythmen. Präsentiert bei: Jahrestagung der American Society for Bone and Mineral Research; Sept. 11-15, 2020 (virtuelles Treffen).
Abonnieren
Klicken Sie hier, um E-Mail-Benachrichtigungen zu verwalten
Klicken Sie hier, um E-Mail-Benachrichtigungen zu verwalten
Zurück zu Healio
Zurück zu Healio
Der zirkadiane Schlaf-Wach-Rhythmus ist ein wichtiger Mechanismus zur Aufrechterhaltung der biologischen Zeitmessung, und Störungen durch Lichteinwirkung, ernährungsbedingte Herausforderungen und das Timing der Nahrungsaufnahme können kardiometabolische Folgen haben, so ein Sprecher.
Die zirkadiane Uhr ist der “interne biologische Schrittmacher”, der 24-Stunden-Rhythmen in Schlaf- / Wachzyklen, Nahrungsaufnahme und endokrinen und metabolischen Bahnen regelt, die benötigt werden, um normale Physiologie und organismische Homöostase aufrechtzuerhalten, sagte Selma Masri, PhD, Assistenzprofessorin in der Abteilung für biologische Chemie am Zentrum für Epigenetik und Stoffwechsel an der Universität von Kalifornien, Irvine, während eines Plenarvortrags für die Jahrestagung der Virtual American Society for Bone and Mineral Research. Verändertes Verhalten wie Schichtarbeit oder nächtliche Lichteinwirkung, diätetische Herausforderungen wie fettreiche und zuckerreiche Diäten und der Zeitpunkt der Nahrungsaufnahme können die zirkadiane Funktion stören, sagte sie. Die Folgen dieser Störung können jeden Teil des Körpers betreffen — Veränderungen in der Stimmung und Schlafregulation, Risiken für metabolisches Syndrom und Krebs und sogar veränderte Gesundheitsspanne und beschleunigtes Altern.
” Wir haben die molekulare Maschinerie, die biologische Rhythmen diktiert, fest in unsere genetische Information eingebunden “, sagte Masri in einem Interview vor dem Vortrag zu Healio. “Dies bedeutet, dass Sie Gene haben, die Proteine exprimieren, die die biologische Zeit halten und aufrechterhalten können. Diese Maschinerie existiert in jeder Zelle des Körpers.”
Uhrenstörungen und Gesundheitsrisiken
Licht ist einer der Hauptfaktoren, die die zirkadiane Uhr für das Gehirn ” aktivieren”, und dies hält die Synchronität mit allen anderen Uhren im Körper aufrecht, sagte Masri. Das Konzept mehrerer Uhren im Körper wurde zuerst von mehreren Forschern untersucht, darunter Paolo Sassone-Corsi, PhD, ein Mentor von Masri, der vor allem für seine Arbeit bei der Untersuchung transkriptioneller und epigenetischer Mechanismen bekannt ist, die die zirkadiane Funktion regulieren. Sassone-Corsi starb unerwartet im Juli.
“Paolos Labor und viele andere Gruppen haben zu der grundlegenden Beobachtung beigetragen, dass Uhren nicht nur im Gehirn existieren”, sagte Masri. “Die zentrale Uhr im Gehirn wird durch Licht aktiviert, und diese zentrale Uhr reguliert dann die Sekretion mehrerer Hormone und anderer Faktoren, die die biologische Zeitmessung für alle Gewebe im Körper bestimmen. Es gibt Uhren in jedem einzelnen Gewebe, sei es der Muskel, das Herz, der Darm, die Leber, die Niere.”
Epidemiologische Daten deuten darauf hin, dass Störungen der zirkadianen Uhr, wie Nachtschichtarbeit, mit erhöhten Risiken für kardiometabolische Zustände wie metabolisches Syndrom und Typ-2-Diabetes sowie hormonbedingte Krebserkrankungen, Schlafstörungen und Stimmungsstörungen verbunden sind.
Lichteinwirkung in der Nacht im Allgemeinen kann auch schädlich sein, sagte Masri.
“Wir haben einen dramatischen Anstieg der Exposition gegenüber elektrischem Licht, und das bedeutet, dass wir nach Sonnenuntergang immer noch Licht von Innenbeleuchtung, Computern und Geräten ausgesetzt sind”, sagte Masri. “All das ist ein Mechanismus, um die Uhr zu stören.”
Masris Labor untersucht auch, wie die Störung der zirkadianen Uhr im Darm Darmkrebs beschleunigt, indem wichtige Signalwege dereguliert werden, die das Zellwachstum und den Stoffwechsel steuern, sagte sie.
Darmmikrobiom, Arzneimittelstoffwechsel
Die Gesamtzusammensetzung des Darmmikrobioms hat auch eine zirkadiane rhythmische Qualität, sagte Masri.
“Die Zusammensetzung des Darmmikrobioms ist mit der Uhr verbunden, aber eine fettreiche Ernährung und der Zeitpunkt der Mahlzeiten wirken sich auf die Gesundheit des Darmmikrobioms aus, so dass es dort einen doppelten Schlag gibt”, sagte Masri. “Verhaltensrhythmen beeinflussen die Zusammensetzung und Gesundheit des Darmmikrobioms.”
Darüber hinaus deutet die Forschung auf dem Gebiet der Chronotherapie — typischerweise mit dem Zeitpunkt der Arzneimittelverabreichung — darauf hin, dass es ein ideales Fenster geben könnte, in dem Medikamente die größte Wirksamkeit haben könnten, basierend auf Uhrrhythmen.
“Wir sollten überlegen, wie Medikamente metabolisiert werden”, sagte Masri. “Was sind die Ziele dieser Medikamente? Wenn sie auf ein bestimmtes Stoffwechselenzym abzielen und dieses Enzym während einer bestimmten zirkadianen Periode aktiv ist, sollten wir diese Medikamente zu der Tageszeit verabreichen, zu der sie am wirksamsten sind.”
Präventionsschlüssel
Ein Fokus auf die Verringerung von Störungen des zirkadianen Rhythmus als präventiver Ansatz zur Verringerung von Risiken für Krebs und Stoffwechselerkrankungen, sagte Masri. Dies kann das Stellen einfacher Fragen zur Schlafgesundheit, zur Belichtung, zur Ernährungsqualität und zum Zeitpunkt der Mahlzeiten umfassen.
Masri sagte, dass die molekularen Faktoren, die diese zirkadianen Prozesse steuern, aktiv untersucht werden.
“Speziell in Modellen von Darmkrebs, die in unserem Labor untersucht werden, werden die Auswirkungen der Ernährung, der Zeitpunkt der Nahrungsaufnahme und die Rolle des Darmmikrobioms in Bezug auf ihre Auswirkungen auf die zirkadiane Uhr und den Stoffwechsel im Darm seziert “, sagte Masri.
Lesen Sie mehr über
Abonnieren
Klicken Sie hier, um E-Mail-Benachrichtigungen zu verwalten
Klicken Sie hier, um E-Mail-Benachrichtigungen zu verwalten
Zurück zu Healio
Zurück zu Healio
