Wissenschaftler haben längst erkannt, dass die Genetik eine Rolle im menschlichen Schlaf-Wach-Rhythmus spielt. Kürzlich von der Universität Genf durchgeführte Forschungen ergänzen diese Informationen und bieten ein klareres Bild des genetischen Einflusses auf den Schlafzyklus. Ihren Erkenntnissen zufolge kann ein einzelnes Gen den Schlaf-Wach-Zyklus stören.

Darüber hinaus konnten die Wissenschaftler einen möglichen Zusammenhang zwischen Mutationen dieses einen Gens und Neurofibromatose, einer recht häufigen Erbkrankheit, entdecken. Obwohl dieses einzelne Gen nicht das einzige ist, das den Schlaf-Wach-Zyklus beeinflusst, scheint es eine wesentliche Rolle bei der Regulierung des Schlaf-Wach-Zyklus zu spielen.

Komplexe, synchronisierte Prozesse

„Der Körper ist im Wesentlichen eine Ansammlung von Uhren“, erklärt Satchidananda Panda vom Regulatory Biology Laboratory des Salk Institute in La Jolla. Und diese Uhren helfen, die große Zahl komplexer chemischer Reaktionen und Wechselwirkungen zu regulieren, die an den unzähligen körpereigenen Prozessen beteiligt sind, die Leben, Gesundheit und Kognition unterstützen. Der circadiane Rhythmus, ein etwa 24-Stunden-Zyklus, der den Zyklus von Tag und Nacht widerspiegelt, spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung dieser Uhren und der Aufrechterhaltung ihrer Synchronität. Der Schlaf-Wach-Rhythmus ist mit einem gesunden circadianen Rhythmus verbunden.

Störungen des Schlaf-Wach-Zyklus tragen zu einer Unterbrechung des circadianen Rhythmus bei, die beide mit einem höheren Risiko für zahlreiche, u.a. auch schwerwiegende Krankheiten, wie Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen assoziiert werden. Während sich der Informationsbestand über die Zusammenhänge zwischen Körperfunktion und Gesundheit sowie Schlaf-Wach-Rhythmus, circadianem Rhythmus und Körperuhren rasant ausbreitet, gibt es noch viel zu lernen über die spezifischen Mechanismen, einschließlich genetischer Faktoren.

Wissenschaftler stellten fest, dass das Nf1-Gen den Schlaf-Wach-Zyklus stören kann

Um genauere Informationen über die potenzielle Rolle der Genetik im Hinblick auf den Schlaf-Wach-Rhythmus zu erhalten, führten Wissenschaftler der Universität Genf eine Studie mit der Fruchtfliege Drosophila durch. Die Drosophila wird in dieser Art von Forschung häufig verwendet, weil ihr Genom laborfreundlich ist – d.h. es ist leicht zu bearbeiten und einfach in einer Laborumgebung Änderungen vorzunehmen – und weil viele ihrer Gene auch in höheren Lebensformen, einschließlich des Menschen, zu finden sind. Die Ergebnisse dieser Studie wurden in Nature Communications veröffentlicht, einer von Experten bewerteten, multidisziplinären Zeitschrift mit den Schwerpunkten Medizin, Biologie, Chemie, Physik, Geowissenschaften und Gesundheit.

In dieser Studie untersuchten und verglichen die Wissenschaftler zwei Gruppen von Fruchtfliegen. Eine Gruppe bestand aus gesunden Fruchtfliegen, die nach einem normalen Zeitplan von etwa 10 Stunden nachts mit einem vier- oder fünfstündigen Nickerchen tagsüber schliefen. Die andere Gruppe hatte aufgrund von Schäden in bestimmten Teilen des Gehirns, die aufgrund ihrer Form als Pilzkörper bezeichnet werden, unterbrochene Schlaf-Wach-Zyklen. Als die Wissenschaftler die unbeschädigten Pilzkörper im Gehirn gesunder Drosophila-Fliegen untersuchten, achteten sie genau auf die Genexpression.

Laut den Forschern wurde festgestellt, dass die Genexpression des Nf1-Gens in einer gesunden Fruchtfliege mit dem Schlaf-Wach-Zyklus verbunden ist, wobei sie zunimmt, wenn die Fruchtfliege wach ist, und abnimmt, wenn sie schläft. Als sie die Nf1-Genexpression in der Gruppe der Fruchtfliegen mit gestörten Schlaf-Wach-Zyklen analysierten, stellten sie fest, dass die Genexpression zu jeder Tages- und Nachtzeit schwach war. Dadurch konnten sie eine schlechte Nf1-Genexpression mit einer Störung des Schlaf-Wach-Zyklus in Verbindung bringen.

Die menschliche Form des Nf1-Gens dient laut den an der Studie beteiligten Wissenschaftlern dazu, das Wachstum von Tumoren des Nervensystems zu verhindern. Mutationen dieses Gens sind mit einer häufigen genetischen Erkrankung, der Neurofibromatose, und einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für die Entwicklung von Tumoren des Nervensystems verbunden. Interessanterweise sind Schlafstörungen ein häufiges Symptom bei Neurofibromatose. Weitere Forschung ist erforderlich, um die potenziellen Mechanismen und Zusammenhänge zwischen dem Nf1-Gen, seinen Mutationen, dem Schlaf-Wach-Rhythmus und seinen Auswirkungen auf die Gesundheit zu bestimmen.

Andere Auswirkungen der Genetik auf den Schlaf-Wach-Zyklus

Während Mutationen im Nf1-Gen den Schlaf-Wach-Zyklus stören können, ist dies nicht der einzige genetische Einfluss auf den Zyklus. Forscher haben beispielsweise herausgefunden, dass Nachtschwärmer – also solche mit einem späteren Schlaf-Wach-Zyklus – eher eine bestimmte genetische Mutation aufweisen, die zu einem längeren Taktzyklus führt. Die Nachteulen-Mutation beeinflusst ein Uhrenprotein namens Cryptochrom. Diese Mutation in einem der vier Uhrenproteine ​​stört ihre Zusammenarbeit und beeinflusst so den Schlaf-Wach-Rhythmus.

Morgenmenschen, oft auch Frühaufsteher oder Lerchen genannt, haben einen vergleichsweise kürzeren Takt. Forscher haben eine Reihe von Genmutationen gefunden, die den Schlaf-Wach-Zyklus beeinflussen, indem sie Familien und ihre Schlaf-Wach-Zyklen untersuchten.

Kontrollieren Sie, was Sie können

Gene sind nur ein Teil der Gleichung. Auch wenn Sie möglicherweise eine genetische Veranlagung für bestimmte Schlaf-Wach-Muster haben, können Sie dennoch viel tun, um einen gesunden Schlaf-Wach-Rhythmus und einen gesunden circadianen Rhythmus zu fördern. Nahrungsergänzungsmittel, die zu den korrekten Zeiten Melatonin bereitstellen, können helfen, einen gesunden Schlaf-Wach-Rhythmus zu etablieren und aufrechtzuerhalten.

Licht ist das primäre Umweltzeichen dafür, wann es Zeit ist, aktiv zu sein, und wann es Zeit zum Schlafen ist. Tanken Sie reichlich Morgensonne und vermeiden Sie helles, künstliches Licht am Abend. Gehen Sie jeden Tag zur gleichen Zeit ins Bett und wachen Sie zur gleichen Zeit wieder auf. Essen Sie auch Ihre Mahlzeiten – und lassen Sie das Frühstück nicht aus – jeden Tag zur gleichen Zeit, denn das fördert ebenfalls einen gesunden circadianen Rhythmus und beeinflusst Ihren Schlaf-Wach-Rhythmus.