Ein gesunder circadianer Rhythmus ist ein Schlüsselelement für die allgemeine Gesundheit und das Wohlbefinden. Unsere Körper werden durch einen circadianen Rhythmus gesteuert, eine innere Uhr mit 24-Stunden-Ziffernblatt. Dieser intuitive Mechanismus schickt uns schlafen und herrscht über den Stoffwechsel unseres Körpers. Gerät die innere Uhr aus dem Takt, steigt das Risiko für die Entstehung von Kranheiten. Tatsächlich hat die Weltgesundheitsorganisation proklamiert, dass gestörte Rhythmen ein wahrscheinliches Karzinogen sind.

Gestörter circadianer Rhythmus und Lungenkrebs

Eine aktuelle Studie, die in der renommierten Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, beschreibt, dass, wenn die zirkadiane Uhr aus dem Takt gerät, ein Krebs-Signaturgen namens HSF1 impliziert ist, das Lungentumore auslösen kann. Die Lungen unterliegen einer strengen circadianen Kontrolle und scheinen besonders anfällig für eine gestörte biologische Uhr zu sein. Die Forscher glauben, dass es möglich sein könnte, HSF1 mit einer medikamentösen Behandlung anzugreifen, um Tumore bei Menschen mit gestörten circadianen Rhythmen zu verhindern. Diese Ergebnesse sind vor allem für Menschen, die wechselnde Arbeitszeiten haben oder Schichtarbeit verrichten, von Bedeutung, da diese oft unterbrochene circadiane Rhythmen aufweisen.

Lungenfunktion am effektivsten in den Nachmittagsstunden

Circadiane Rhythmen, die die sich in 24-Stunden-Zyklen wiederholen, können auch einen erheblichen Einfluss auf die Lungenfunktion einer Person haben und letztendlich dazu beitragen, die beste Tageszeit für die Verabreichung von Medikamenten und Therpien zu bestimmen.

Forschungen legen nahe, dass die Lungenfunktion einen ganz natürlichen circadianen Rhythmus hat. Sie erreicht ihren Höhepunkt am späten Nachmittag, und ist am niedrigsten gegen Mittag. Dies ist vor allem wichtig im Hinblick darauf, wie viel Energie wir haben und wann bestimmte Tätigkeiten am besten ausgeführt werden sollten.

Eine Studie untersuchte, wie die Lungenfunktion während der Arbeitszeit von 8 bis 17 Uhr schwankte. In einem Zeitraum von 5 Jahren wurden 4.835 Patienten mehreren Atemtests unterzogen und basierend auf der Tageszeit, zu der der Test durchgeführt wurde, in neun Gruppen eingeteilt. Die Ergebnisse der FEV1/FVC- und Gesamtlungenkapazitätstests wurden innerhalb von neun Zeitintervallen verglichen. Dabei stellt sich heraus, dass der allgemeine Atemwegswiderstand der Patienten gegen 12 Uhr am deutlichsten war, aber zwischen 16 und 17 Uhr sein Minimum erreichte. Auch wenn sich viele Menschen am späteren Nachmittag eher müde und schlapp fühlen, könnten sie gerade zu dieser Zeit körperliche Höchsteleistungen erbringen, da die Lungenfunktion zu diesem Zeitpunkt am optimalsten zu sein scheint.

Therapiepotenzial für Menschen mit Atwemwegserkankungen

Circadiane Rhythmen könnten auch großen Einfluss darauf haben, wie Patienten mit Atemwegserkrankungen auf bestimmte Therapien ansprechen. Dies gilt auch für die Verabreichung von Asthma-Medikamenten, die laut diesen Forschungen nicht rund um die Uhr, sondern zu bestimmten Zeiten erfolgen sollte, am besten zu Mittag, wenn die Lungenfunktion am niedrigsten ist. Eine Extubation wiederum könnte am Nachmittag am günstigsten sein, da zu dieser Zeit die Lunge am effektivsten arbeitet und die Patienten besser selbstständig arbeiten können. Diese Forschungen sind wichtig, da Ärzte ihre Behandlungen entsprechend anpassen können, um Menschen mit Atemwegserkrankungen besser gerecht zu werden.

Gestörter circadianer Rhythmus der Lunge bei Frühgeburten kann das Gripperisiko im späteren Leben erhöhen

Andere Forschungen legen wiederum nahe, dass der 24-Stunden-Rhythmus auch Einfluss auf Menschen hat, die als Frühgeburt das Licht der Welt erblickten. Störungen des circadianen Rhythmus in Lungenzellen könnten erklären, warum Erwachsene, die zu früh geboren wurden, oft einem höheren Risiko für schwere Grippeinfektionen ausgesetzt sind. Frühgeborene kämpfen häufig mit ernsthaften gesundheitlichen Problemen nach der Geburt, und benötigen viel Sauerstoff, um selbstständig zu atmen. In schweren Fällen können sich lebenslange, negative Folgen ergeben. Wenn das Baby zu viel Sauerstoff erhält, kann es zu Lungenschäden kommen, weswegen Betroffene später anfälliger für schwere Grippeinfektionen sind. Forschungen haben gezeigt, dass Mäuse, die sich eine Grippe zuzogen, als sie in der Morgendämmerung schlafen gingen, eher überlebten. Dies legt nahe, dass der ciradiane Rhythmus, welcher Tages- und Nachtaktivitäten regelt, einen bestimmten Schutz vor Grippe bieten könnte.

Das Experten-Team zeigte zunächst, dass die Tageszeit, zu der die Mäuse der Grippe ausgesetzt waren, die Anfälligkeit für Infektionen bei erwachsenen Mäusen, die als Neugeborene hohe Sauerstoffkonzentrationen erhielten, nicht beeinflusste. Dies weist darauf hin, dass diese Mäuse ihren auf der circadianen Uhr basierenden Grippeschutz verloren hatten. Die Forscher wollten herausfinden, ob die circadianen Problemen nur jene Lungenzellen betraf, die ihre eigene circadiane Uhr von der Gehirnuhr getrennt haben. Zu diesem Zweck entfernten sie ein Schlüsselgen für die circadiane Uhr namens Bmal1 in den Lungenzellen normaler erwachsener Mäuse. Sie eliminierten das Gen in denselben Lungenzellen, die bei neugeborenen Mäusen durch hohe Sauerstoffwerte geschädigt werden. Wie bei den Mäusen, die als Neugeborene einem hohen Sauerstoffgehalt ausgesetzt waren, waren die erwachsenen Tiere mit dem gelöschten Gen in der Morgen- oder Abenddämmerung gleichermaßen anfällig für Grippe. Diese Forschungen sind wichtig, da sie sie den Weg für potenzielle neue Behandlungen schaffen könnten, die darauf abzielen, die circadiane Gesundheit von Erwachsenen verbessern, die zu früh geboren wurden.