Medizin: US-Forscher entschlüsseln die innere Uhr

Sie geht bei jedem von uns anders, und bei manchen funktioniert sie besser als bei anderen – aber jeder hat sie: Eine innere Uhr. US-Forscher gelang es, das Geheimnis dahinter zu entschlüsseln, wie Organismen sich mit dem Tag-Nacht-Rhythmus der Erde synchronisieren. Für ihre Arbeit erhielten sie den Nobelpreis für Medizin.

Eine Kombination aus Genen und Proteinen steuern unseren Biorhythmus

Der Medizin-Nobelpreis wird dieses Jahr zwischen drei Forschern aufgeteilt: Jeffrey Hall und Michael Rosbash von der Brandeis University in Waltham, Massachusetts sowie Michael Young von der Rockefeller University in New York City konnten konnten herausfinden, wie diverse Gene zusammenarbeiten, um die innere Uhr von Lebewesen zu kontrollieren. Um die innere Uhr am Laufen zu halten, spielen Proteine eine Rolle, die sich über Nacht im Körper ansammeln und tagsüber wieder abgebaut werden. Nicht nur Menschen und andere Tiere verfügen über eine innere Uhr. Auch Pflanzen, Pilze, Einzeller und Algen können solch einen natürlichen Zeitmesser aufweisen. Bei Menschen und Tieren ist die innere Uhr nicht nur mit dem Schlafzyklus verbunden, sondern auch mit dem Metabolismus und der Hirnfunktion.

Jahrhundertelang wird bereits an der inneren Uhr geforscht

Dieser innere Rhythmus ist genauso wichtig wie die Atmung. Der Tag-Nacht-Rhythmus ist für diverse Vorgänge in der Biologie von entscheidender Bedeutung.

Bereits im 18 Jahrhundert fanden sich in der Literatur hinweise auf die Erkenntnis, dass Menschen und Tiere über eine innere Uhr verfügen. Im Jahr 1729 gelang es einem französischen Astronom, dies nachzuweisen, indem er zeigte, dass eine Tag-Nacht-aktive Pflanze ihren Rhythmus auch in kompletter Dunkelheit beibehielt.

Die genetischen Grundsteine für einen physiologischen Zeitzyklus konnten schließlich 1970 in Fruchtfliegen nachgewiesen werden. Die drei Forscher, die nun für ihre Arbeit den Nobelpreis erhielten, konnten die entsprechenden Gene bereits 1984 sequenzieren. Außerdem fanden Hall und Rosbash das Protein PER, dass in 24-stündigen Zyklen fällt und wieder steigt. Young fand in den 1990er Jahren schließlich heraus, dass PER in die Gene eindringt und dort sozusagen die innere Uhr betreibt. Seit diesen grundlegenden Entdeckungen konnten Forscher diverse Gene identifizieren, die einen Einfluss auf unsere innere Uhr haben.

Kenntnisse über die innere Uhr sind wichtig

Die Bedeutung genauerer Kenntnisse über unseren biologischen Rhythmus kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Er hat nicht nur Auswirkungen auf unseren Metabolismus, unseren Blutdruck und unsere Hirnfunktion, sondern er kann auch dazu führen, dass manche Medikamente zu bestimmten Tageszeiten besser wirken. Eine innere Uhr, die nicht mit der Umgebung im Einklang ist, wurde bereits mit Depressionen und sogar einem erhöhten Krebsrisiko assoziiert.

„Since the seminal discoveries by the three laureates, „circadian biology has developed into a vast and highly dynamic research field, with implications for our health and wellbeing“, so das Nobelkomittee in einer Presseerklärung.

Das Preisgeld von 9 Millionen Schwedischen Kronen (etwa 937.000 Euro) wird zu gleichen Teilen unter den Forschern aufgeteilt.

via Sciencemag.org