Mittwoch, 08 März 2017 13:29

Chronobiologie in-vitro: Veränderung der inneren Uhr durch Hormone Empfehlung

Ein schweizer Forscherteam hat sich bereits 2010 mit den Ursachen der Verschiebung der inneren Uhr beschäftigt. Anhand von Patientenzellen fanden sie heraus, dass die zirkadiane durch Faktoren aus Humanserum beeinflusst wird.

Im Laufe des Lebens werden Spätaufsteher (Eulen) immer mehr zu Frühaufstehern (Lerchen). Was dahinter stecken könnte, haben die Wissenschaftler mit Hilfe von peripheren Zellen von Probanden untersucht.
Da es eine zirkadiane Uhr auch in meisten der Zellen gibt, haben die Wissenschaftler sich für eine Untersuchungsmethode entschieden, bei der Hautzellen von jungen und älteren Probanden entnommen werden. Die Bindegewebszellen der Haut (Fibroblasten) wurden mit einem Fluoreszenzgen der Feuerfliege ausgestattet, um über Lichtaussendung die zirkadiane Rhythmik erkennen zu können. Das Lumineszenzsignal wurde dabei an das
Uhrengen Bmel1 gekoppelt.

Eine Veränderung der zirkadianen Rhythmik konnten die Wissenschaftler erst feststellen, als die Zellkulturen in humanem Serum älterer Probanden (Alter 60-88) kultiviert wurden, in (immer noch weit verbreitetem) fötalen Kälberserum konnten sie keinen Unterschied in der zirkadianen Rhythmik erkennen. Mit dem richtigen Serum reagierten die Zellen analog zu den in-vivo Daten sowohl mit einer Verkürzung ihrer Periodenlänge als auch einer Vorverlegung der Phase. Aus jugendlichen Zellen mit "Eulen"eigenschaften wurden "Lerchen". Dies war nicht der Fall, wenn die Zellen in humanem Serum junger Probanden kultiviert wurden. Dann wurden aus "Lerchen"-Zellen "Eulen".

Das brachte das Team auf die Idee anzunehmen, dass ein thermolabiler Faktor bzw. Faktoren, die im Blut älterer Personen zirkulieren, für die beschriebenen Effekte verantwortlich sind, denn nach Erhitzung des Humanserum der älteren Probanden konnte die Vorverlegung und Verkürzung der zirkadianen Rhythmik nicht mehr beobachtet werden.

Die Wissenschaftler vermuten, dass dahinter hormonelle Veränderungen stecken, die die zelluläre Uhr im Alter beeinflussen und sehen die Perspektive, dass sich starke Veränderungen im Schlafverhalten durch Arzneimittel verbessern lassen.

Originalpublikation:
Pagani L., Schmitt K., Meier F., Izakovic J., Roemer K., Viola A., Cajochen C., Wirz-Justice A., Brown SA. & Eckert A. (2011): Serum factors in older individuals change cellular clock properties, PNAS 108/17: 7218–7223.

Quelle und weitere Informationen:
http://q-more.chemie.de/q-more-artikel/58/vom-nachtschwaermer-zur-lerche.html?WT.mc_id=ca0264