Working Night Shift kann die Stoffwechselgene beeinflussen
Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass Gene, die wichtige biologische Prozesse regulieren, Schwierigkeiten haben, sich an ein Nachtmuster mit unterschiedlichen Schlaf- und Essmustern anzupassen.
Forscher der McGill University entdeckten, dass die meisten dieser Gene auf ihren Tagesrhythmus der biologischen Uhr abgestimmt bleiben. Dies kann wiederum wichtige Stoffwechselprozesse verändern und erklären, warum Nachtschichtarbeit mit Diabetes, Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden ist.
In einer Studie veröffentlicht in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften, Drs. Laura Kervezee, Marc Cuesta, Nicolas Cermakian und Diane B. Boivin konnten den Einfluss einer viertägigen Simulation der Nachtschichtarbeit auf die Expression von 20.000 Genen zeigen.
„Wir verstehen jetzt besser die molekularen Veränderungen, die im menschlichen Körper stattfinden, wenn Schlaf- und Essverhalten mit unserer biologischen Uhr synchronisiert sind.
"Zum Beispiel fanden wir heraus, dass sich die Expression von Genen, die mit dem Immunsystem und den Stoffwechselprozessen zusammenhängen, nicht an das neue Verhalten anpasste", sagte Boivin, Direktor des Zentrums für das Studium und die Behandlung von zirkadianen Rhythmen und ordentlicher Professor an der Abteilung der McGill University der Psychiatrie.
Es ist bekannt, dass die Expression vieler dieser Gene im Laufe des Tages und der Nacht variiert. Ihre sich wiederholenden Rhythmen sind wichtig für die Regulierung vieler physiologischer und Verhaltensprozesse.
„Fast 25 Prozent der rhythmischen Gene haben ihren biologischen Rhythmus verloren, nachdem unsere Freiwilligen unserer Nachtschicht-Simulation ausgesetzt waren. 73 Prozent passten sich nicht an die Nachtschicht an und blieben auf ihren Tagesrhythmus eingestellt. Und weniger als 3 Prozent haben sich teilweise an den Nachtschichtplan angepasst “, sagte Cermakian, ebenfalls Professor für McGill-Psychiatrie.
In der Studie wurden acht gesunde Freiwillige künstlich einem Fünf-Tage-Zeitplan unterzogen, der die Nachtschichtarbeit simulierte. In einem Raum mit zeitlicher Isolation wurden ihnen jegliche für die Tageszeit charakteristischen Licht- oder Tonsignale entzogen, und sie durften ihre Telefone oder Laptops nicht benutzen.
Am ersten Tag schliefen die Teilnehmer während ihrer normalen Schlafenszeit. Die vier folgenden Tage waren „Nachtschichten“: Die Freiwilligen blieben nachts wach und schliefen tagsüber.
Am ersten Tag und nach der letzten Nachtschicht sammelte das Team 24 Stunden lang zu unterschiedlichen Zeiten Blutproben. Kervezee, ein Postdoktorand in Boivins Team, maß dann die Expression von mehr als 20.000 Genen mithilfe einer als Transkriptomanalyse bezeichneten Technik und bewertete, welches dieser Gene über den Tag-Nacht-Zyklus eine Variation aufwies.
"Wir glauben, dass die beobachteten molekularen Veränderungen möglicherweise zur Entwicklung von Gesundheitsproblemen wie Diabetes, Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Erkrankungen beitragen, die langfristig häufiger bei Nachtschichtarbeitern auftreten", sagte Boivin. Sie sagte jedoch, dies werde weitere Untersuchungen erfordern.
Da die Studie unter streng kontrollierten Bedingungen im Labor durchgeführt wurde, sollte die zukünftige Forschung diese Ergebnisse erweitern, indem die Genexpression tatsächlicher Nachtschichtarbeiter untersucht wird, deren körperliche Aktivität, Nahrungsaufnahme und Zeitpunkt des Schlafes voneinander abweichen können.
Dies könnte auch auf andere Personen angewendet werden, bei denen das Risiko einer biologischen Uhrfehlausrichtung besteht, z. B. Reisende, die häufig Zeitzonen überqueren.
Rund 20 Prozent der Belegschaft in Kanada, den USA und Europa sind in Schichtarbeit tätig.
Quelle: McGill University
