Zinkionen beeinflussen innere Uhr des Menschen
Tagesrhythmus-Gene werden nur zu ganz bestimmten Zeiten abgelesen
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Gähnen: biologische Uhr ergründet (Foto: pixelio.de/Konstantin Gastmann) |
Berlin (pte017/26.05.2014/13:44) Zink reguliert den menschlichen Tagesrhythmus stärker als bisher angenommen. Das haben Wissenschaftler der Charité - Universitätsmedizin Berlin http://charite.de zusammen mit Experten der Johannes Gutenberg-Universität Mainz http://uni-mainz.de ermittelt. Erste Ergebnisse dieser Grundlagenforschung wurden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht.
24-Stunden-Rhythmus
Die Forscher haben Beweise dafür, dass die Gene, die den Tagesrhythmus steuern, nur zu ganz bestimmten Zeiten abgelesen werden. Genprodukte - die sogenannten Uhrporteine - liegen ebenfalls rhythmisch in den Körperzellen vor. Uhrprotroteine binden sich zu ganz bestimmten Zeitpunkten aneinander und sorgen so dafür, dass weitere Gene zeitspezifisch abgelesen werden. Auf diese Weise entsteht ein ungefährer 24-Stunden-Rhythmus, der unser Schlaf-Wach-Verhalten, aber auch viele andere hormonelle und Stoffwechselprozesse steuert.
Wie bei einer Armbanduhr scheint den deutschen Wissenschaftlern zufolge insbesondere die Interaktion zwischen dem Protein PER (Period) und dem Protein CRY (Cryptochrome) eine wichtige Rolle zu spielen, die wiederum vorwiegend in der Nacht stattfindet. Die Strukturanalyse enthüllte zudem die Anwesenheit eines Zinkions im Bindungsbereich der Proteine, welches das Zusammenspiel zwischen PER und CRY entscheidend stabilisiert. Das Zinkion ist aber nur unter bestimmten physiologischen Bedingungen präsent.
Basis für Jetlag-Therapie
Die Mediziner vermuten, dass über den Regulationsmechanismus äußere Faktoren, wie beispielsweise Nahrung, die innere Uhr verstellen können. "Die Ergebnisse dieser interdisziplinären Arbeit erweitern unser Verständnis, wie Umwelteinflüsse auf unsere innere Uhr wirken und unsere Lebensfunktionen so an den 24-Stunden-Rhythmus der Umwelt anpassen", so Achim Kramer vom Arbeitsbereich Chronobiologie der Charité. Das Verständnis der Funktion der inneren Uhr sei in vielen Lebensbereichen von großer Bedeutung.
"So ist beispielsweise bei den Volkskrankheiten Krebs und Diabetes bekannt, dass die innere Uhr der Zellen falsch eingestellt ist. Auch die Probleme, die uns ein Jetlag oder Schichtarbeit bereiten, hängen mit der inneren Uhr zusammen. Mit der richtigen Justierung der Uhr kann die Lebensqualität der Betroffenen entscheidend verbessert werden", blickt Kramer in die Zukunft.
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