Neue Studie: Was unsere innere Uhr wirklich steuert

Die innere Uhr steuert viele Prozesse im menschlichen Körper, zum Beispiel Wachheit und Müdigkeit. Sie arbeitet etwa im 24-Stunden-Rhythmus, und gerät sie aus dem Takt, kann das die Gesundheit beeinträchtigen. Ein Forschungsteam unter Leitung der Medizinischen Universität Wien hat herausgefunden, dass eine Anfälligkeit dafür nicht durch einen einzelnen Faktor erklärt werden kann, sondern aus dem Zusammenspiel mehrerer Eigenschaften mit teils genetischer Grundlage entsteht.

Die Forschenden untersuchten die genetischen Grundlagen eines neu entwickelten „Circadian Imbalance Index“. Er fasst Merkmale zusammen, die mit einer erhöhten Neigung zu „zirkadianer Dysbalance“, also zu Störungen der inneren Uhr, in Verbindung stehen. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin eBioMedicine publiziert, hieß es in einer Mitteilung vom Mittwoch.

Für die Untersuchung analysierte das Team um Eva Schernhammer und Magdalena Żebrowska vom Zentrum für Public Health der MedUni Wien genetische Daten von 312.935 Teilnehmerinnen und Teilnehmern der UK-Biobank, einer der größten biomedizinischen Forschungsdatenbanken weltweit. 

Der „Circadian Imbalance Index“ wurde in einer früheren Studie des Forschungsteams entwickelt. Darin erfasste Merkmale sind etwa ein Abendchronotyp (die Neigung, später im Tagesverlauf aktiv und müde zu werden), eine ungewöhnlich kurze oder lange Schlafdauer, eine stärkere Neigung zu negativer Emotionalität (Neurotizismus), ein atypischer Koffeinkonsum sowie niedrige Vitamin-D-Werte.

Ziel Risikovorhersage

Die Forschenden identifizierten 27 Bereiche des Erbguts, die mit dem „Circadian Imbalance Index“ assoziiert sind. Mehrere der dabei gefundenen Gene wurden in Studien bereits mit der Regulation der inneren Uhr oder den daran beteiligten biologischen Signalwegen in Zusammenhang gebracht. „Mit unserer Studie konnten wir erstmals die genetische Architektur des Circadian Imbalance Index charakterisieren“, sagte Erstautorin Magdalena Żebrowska. Für eine klinische Anwendung zur Risikovorhersage seien weitere Untersuchungen erforderlich.

„Die Ergebnisse sprechen dafür, dass die Anfälligkeit für eine zirkadiane Dysbalance nicht durch einen einzelnen biologischen Mechanismus bestimmt wird, sondern durch das Zusammenspiel mehrerer genetischer Einflüsse, die sich in unterschiedlichen verhaltensbezogenen, psychologischen und biologischen Eigenschaften widerspiegeln. Der Index ermöglicht es, diese verschiedenen Dimensionen gemeinsam zu betrachten und ihre genetischen Zusammenhänge zu untersuchen“, ergänzte Studienleiterin Eva Schernhammer.

Der zirkadiane Rhythmus ist ein zentraler biologischer Taktgeber des menschlichen Organismus und wird in einem Steuerzentrum im Gehirn, dem suprachiasmatischen Nukleus im Hypothalamus, koordiniert. Er synchronisiert Körperfunktionen über Lichtsignale aus der Umwelt und sorgt dafür, dass physiologische Prozesse zeitlich aufeinander abgestimmt ablaufen.