Chronobiologie wird in der medizinischen und wissenschaftlichen Gemeinschaft immer wichtiger, um das Verständnis von Krankheitsprozessen und der allgemeinen Gesundheit zu vertiefen. Forscher erfahren mehr über den Einfluss biologischer Rhythmen auf medizinische Ergebnisse in einer Vielzahl von Umgebungen, einschließlich Tierversuchen.

Tierversuche spielen zwar eine wichtige Rolle in der medizinischen Forschung und Therapieentwicklung, die Ergebnisse solcher Studien können jedoch nicht immer in Humanstudien repliziert werden. Neue Informationen deuten darauf hin, dass die Nichtberücksichtigung der Tageszeit in Tierstudien ein Faktor dafür sein kann, warum einige Ergebnisse von Tierstudien nicht in erfolgreiche Studien mit Menschen umgesetzt werden können.

Warum die Tageszeit bei Tierstudien wichtig ist

Es gibt eine Reihe von Gründen, warum erfolgreiche Ergebnisse von Tierversuchen nicht reibungslos in erfolgreiche Ergebnisse von Humantests übergehen. Dazu gehören die ziemlich offensichtlichen Gründe, wie Unterschiede zwischen den Arten, und Unterschiede in der Wirkung von Krankheiten und Medikamenten auf Tiere und Menschen.

Es gibt jedoch auch viel subtilere Faktoren, die den Grad beeinflussen können, in dem Informationen aus Tierstudien für menschliche Studien oder die Entwicklung von Behandlungen genutzt werden können. Die Tageszeit und ihre Beziehung zum circadianen Rhythmus fällt in diese Kategorie.

Mit zunehmendem Wissen über die Chronobiologie wird deutlich, dass biologische Rhythmen Krankheitsprozesse, die Immunfunktion und die Wirksamkeit von Arzneimitteln beeinflussen. Stoffwechselprozesse, Hormonproduktion und -ausschüttung, Aufgaben des Immunsystems und viele andere Körperfunktionen funktionieren nach circadianen Rhythmen, die von biologischen Rhythmen beeinflusst werden. Kognitive Prozesse, einschließlich jener, die mit Gedächtnis und Lernen verbunden sind, werden ebenfalls durch grundlegende biologische Rhythmen beeinflusst, die mit dem Tagesrhythmus verbunden sind.

Studie zeigt Bedeutung der Tageszeit in Tierstudien

Daher ist, wie von Forschern der West Virginia University erklärt wurde, die Tageszeit ein wichtiger Faktor, der bei der Interpretation von Daten aus Tierstudien und bei der Umsetzung von Tierstudien in erfolgreiche und sichere Studien am Menschen zu berücksichtigen ist. Doch laut ihrer Studie, die kürzlich in Neuroscience and Behavioral Reviews veröffentlicht wurde, wird die Tageszeit oft nicht so berücksichtigt, wie sie es verdient.

Unter der Leitung von Randy Nelson, der sowohl am Rockefeller Neuroscience Institute als auch am Department of Neuroscience der School of Medicine Führungspositionen innehat, überprüften die Forscher 25 häufig zitierte Verhaltensstudien mit Nagetieren als Versuchsobjekte. Obwohl Nagetiere nachtaktive Kreaturen sind, wurden nur 20 Prozent der Tests speziell nachts durchgeführt. Etwa 42 Prozent der Studien machten keine Angaben zur Tageszeit ihrer Tests. Um zu erklären, wie sich die Tageszeit auf die Leistung von Nagetieren auswirken kann, verwendete Nelson das Beispiel, Menschen mitten in der Nacht aufzuwecken und zu erwarten, beim Testen komplexer körperlicher oder kognitiver Prozesse genaue Ergebnisse zu erhalten.

Die Tageszeit beeinflusst jedoch mehr als das Verhalten oder die kognitive Funktion. Biologische Rhythmen bedeuten, dass Zellen und Systeme im Körper zu unterschiedlichen Tageszeiten unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Beim Menschen beispielsweise finden Gewebereparatur, Wachstum und Immungedächtnisfunktionen nachts, während des Schlafs, statt. Die Nichtberücksichtigung der Tageszeit und wie sich dies auf die Ergebnisse in Tierversuchen auswirkt, kann zu ungenauen Ergebnissen führen, die von anderen Forschern möglicherweise nicht reproduziert werden können. Dadurch kann auch die Nützlichkeit der Ergebnisse gering sein, vor allem, wenn es um Arten geht, die zu unterschiedlichen Zeiten operieren, wie nachtaktive und tagaktive Säugetiere.

Intelligentere Forschung

Die Tierforschung ist ein wichtiger Bestandteil der humanmedizinischen Forschung. Sie hat jedoch ihre Grenzen. Einer Studie zufolge konnten nur 37 Prozent der Tierstudien, die in hochrangigen medizinischen und wissenschaftlichen Fachzeitschriften veröffentlicht wurden, beim Menschen repliziert werden. Während einige dieser Einschränkungen, wie z.B. Unterschiede in der Art und Weise, wie Medikamente verarbeitet werden, schwer zu überwinden sein können, gibt es studienbeeinflussende Faktoren, die wir durch die Nutzung neuer Erkenntnisse, die beispielsweise durch chronobiologische Studien verfügbar gemacht werden, besser kontrollieren können. Die Tageszeit bietet dafür ein perfektes Beispiel.

Bei Betrachtung der Tageszeit im Tierversuch gehört dazu, biologische Rhythmen zu verstehen und damit zu arbeiten. Die Genauigkeit der Testergebnisse kann durch Laborbedingungen verbessert werden, die circadiane Rhythmen unterstützen, anstatt den Stress der Tiere zu erhöhen, indem sie ihren Schlaf und damit ihren circadianen Rhythmus stören. Intelligentere und genauere Tierforschung ist besser für die Tiere und auf lange Sicht auch besser für den Menschen.

Alternativen zu Tierversuchen

Angesichts der Schwierigkeiten und Grenzen der Umsetzung von Tierversuchsergebnissen in erfolgreiche Ergebnisse von Humanversuchen sowie der Sorge um das Wohlergehen der Tiere selbst, entwickelt und nutzt die medizinische Wissenschaft Alternativen zu Tierversuchen. Dazu gehören In-vitro-Tests, das Züchten und Verwenden von menschlichen Gewebezellen und die Verwendung von Computermodellen. Da sich diese Methoden und Technologien weiterentwickeln und verbessern, werden medizinische und wissenschaftliche Gemeinschaften in der Lage sein, Tierversuche zu reduzieren, und hoffentlich genauere Ergebnisse für den menschlichen Gebrauch zu erzielen.