Forscher entdecken Gen, das die innere Uhr steuert

In einer kürzlich in der Zeitschrift Cell veröffentlichten Studie fanden Forscher das Gen, das die innere Uhr steuert – die innere biologische Uhr einer Person, die für die Regulierung und das Timing von Wachheit und Schläfrigkeit im Laufe des Tages verantwortlich ist.

Probleme mit dem Gen, genannt Zinkfinger-Homöobox 3 (Zfhx3), können sich negativ auf die zirkadianen Rhythmen auswirken, die die innere Uhr in den Zellen im ganzen Körper steuert.

Zfhx3 ist sehr aktiv im Hypothalamus-Teil des Gehirns, der für die Hormonproduktion notwendig ist. Beispielsweise produziert der Hypothalamus Hormone wie das Wachstumshormon, das Gonadotropin-Releasing-Hormon, das Corticotropin-Releasing-Hormon und das Thyrotropin-Releasing-Hormon.

Studienergebnisse erklären, wie sich die Auswirkungen der inneren Uhr negativ auf die Gesundheit eines Schichtarbeiters mit unregelmäßigen Arbeitszeiten auswirken können.

In der Studie verglichen die Forscher normale zirkadiane Rhythmen in Genen von Mäusen mit extrem kurzen Körperuhren. Der Vergleich führte die Forscher zu der Entdeckung, dass Zfhx3 eine wichtigere Rolle spielte, als frühere Studien gezeigt hatten. Zfhx3 reguliert die Expression von Neurotransmittern und Rezeptoren, die für die Synchronisation circadianer Rhythmen im Nucleus suprachiasmaticus (SCN) wichtig sind.

Die Zfhx3-Fehlfunktion in den Mäusen führte zu einer SCN-Fehlkommunikation. Infolgedessen waren die Körperuhren der Mäuse schneller als gewöhnlich.

„Unsere Entdeckung dieses Gendefekts, der den zirkadianen Rhythmus von Mäusen beschleunigt, liefert wertvolle Erkenntnisse darüber, wie die innere Uhr gesteuert wird. Dieser Ansatz hat es uns ermöglicht, Einblicke zu gewinnen, wie die Regulierung von Neuropeptidnetzwerken im Hypothalamus die biologischen Uhren im gesamten Organismus synchronisieren kann“, kommentierte der leitende Forscher Dr. Pat Nolan.

Probleme mit der biologischen Rhythmussynchronisation im Gehirn wurden zuvor mit psychiatrischen und Verhaltensstörungen wie Schizophrenie in Verbindung gebracht. Eine 2014 in der Fachzeitschrift „ Occupational and Environmental Medicine “ veröffentlichte Studie legt nahe, dass Schichtarbeiter aufgrund ihrer gestörten inneren Uhr ein um 42 % erhöhtes Risiko für Typ-2-Diabetes haben. Auch andere Studien bringen die innere Uhr mit Schlafproblemen in Verbindung.