Wie Schlafverlust zu Gewichtszunahme führen kann
Laut einer neuen Studie von Forschern der Universität Uppsala in Schweden hat nur eine Nacht Schlafverlust eine gewebespezifische Auswirkung auf die Genexpression und die Stoffwechselregulation beim Menschen.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Fortschritte in der Wissenschaftkann helfen zu erklären, wie im Laufe der Zeit Schichtarbeit und chronischer Schlafverlust den Stoffwechsel beeinträchtigen und die Körperzusammensetzung nachteilig beeinflussen können.
Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass das Risiko für Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes bei Personen mit chronischem Schlafverlust oder Schichtarbeit erhöht ist. Andere Studien haben einen Zusammenhang zwischen Schlafstörungen und einer nachteiligen Gewichtszunahme gezeigt, bei der die Fettansammlung erhöht und die Muskelmasse verringert wird, eine Kombination, die mit einer Reihe von gesundheitlichen Folgen verbunden ist.
Bisher ist jedoch nicht bekannt, ob Schlafverlust allein molekulare Veränderungen auf Gewebeebene verursachen und zu einem erhöhten Risiko einer nachteiligen Gewichtszunahme führen kann.
In der neuen Studie beobachteten die Forscher 15 gesunde Personen mit normalem Gewicht, die an zwei Laborsitzungen teilnahmen, in denen Aktivität und Essensmuster stark standardisiert waren. In zufälliger Reihenfolge erhielten die Probanden eine Nacht normalen Schlaf (über acht Stunden) und in der anderen Nacht wurden sie die ganze Zeit wach gehalten.
Am Morgen nach jedem nächtlichen Eingriff wurden kleine Gewebeproben (Biopsien) aus dem subkutanen Fett- und Skelettmuskel der Teilnehmer entnommen. Diese beiden Gewebe zeigen häufig eine Störung des Stoffwechsels bei Erkrankungen wie Fettleibigkeit und Diabetes. Am Morgen wurden auch Blutproben entnommen, um Metaboliten wie Zuckermoleküle sowie Fett- und Aminosäuren zu analysieren.
Die Ergebnisse zeigen, dass Schlafverlust zu einer gewebespezifischen Änderung der DNA-Methylierung führt, einem Prozess, der dazu beiträgt, zu regulieren, wie die Gene jeder Zelle im Körper ein- oder ausgeschaltet werden. Die DNA-Methylierung wird sowohl von erblichen als auch von Umweltfaktoren wie körperlicher Bewegung beeinflusst.
"Unsere neuen Erkenntnisse zeigen, dass Schlafverlust gewebespezifische Veränderungen des DNA-Methylierungsgrades in Genen verursacht, die im gesamten menschlichen Genom verteilt sind", sagte Studienleiter Jonathan Cedernaes, M.D., Ph.D.
"Wir glauben daher, dass die Veränderungen, die wir in unserer neuen Studie beobachtet haben, ein weiteres Puzzleteil darüber sein können, wie sich chronische Schlafstörungen und zirkadiane Rhythmen auf das Risiko auswirken können, beispielsweise Fettleibigkeit zu entwickeln."
„Wir haben auch Veränderungen in den Skelettmuskelspiegeln von Proteinen festgestellt, die am Umgang mit Blutzucker beteiligt sind. Dies könnte erklären, warum die Glukoseempfindlichkeit der Teilnehmer nach Schlafverlust beeinträchtigt war. Zusammengenommen können diese Beobachtungen zumindest teilweise mechanistische Erkenntnisse darüber liefern, warum chronischer Schlafverlust und Schichtarbeit das Risiko einer nachteiligen Gewichtszunahme sowie das Risiko für Typ-2-Diabetes erhöhen können “, sagte Cedernaes.
Da die Forscher nur die Auswirkungen einer Nacht Schlafverlust untersuchten, wissen sie nicht, wie andere Formen des Schlafes oder eine Störung der zirkadianen Fehlausrichtung den Gewebestoffwechsel beeinflussen würden.
"Es wird interessant sein zu untersuchen, inwieweit eine oder mehrere Nächte Erholungsschlaf die Stoffwechselveränderungen normalisieren können, die wir auf Gewebeebene infolge von Schlafverlust beobachten", sagte Cedernaes.
"Ernährung und Bewegung sind Faktoren, die auch die DNA-Methylierung verändern können, und diese Faktoren können daher möglicherweise verwendet werden, um nachteiligen metabolischen Auswirkungen von Schlafverlust entgegenzuwirken."
Quelle: Universität Uppsala
