Haben Sie sich nach einem Langstreckenflug oder einer Nachtschicht schon einmal träge und unwohl gefühlt? Eine neue Studie der University of Surrey und der University of Aberdeen hat ergeben, dass Störungen unserer inneren Uhr, wie sie beispielsweise bei einem Jetlag auftreten, sich auf unseren Stoffwechsel auswirken – allerdings in geringerem Maße als Müdigkeit und die Hauptuhr im Gehirn. Unter der Leitung von Professor Jonathan Johnston von der University of Surrey und Professor Alexandra Johnstone von der University of Aberdeen wurde im Rahmen der Studie ein kontrolliertes Experiment durchgeführt, bei dem die Teilnehmer eine fünfstündige Verschiebung ihrer Schlafenszeit und ihrer Mahlzeiten erlebten.

Auch kleine Zeitverschiebungen haben Einfluss auf den Stoffwechsel

Die in iScience veröffentlichte Studie hebt hervor, dass die Zeitverschiebungen zu Folgendem führen:

• Geringerer Energieverbrauch bei der Verarbeitung von Mahlzeiten
• Veränderungen des Blutzucker- und Fettspiegels
• Langsamere Freisetzung des Frühstücksinhalts aus dem Magen

Diese Stoffwechseleffekte waren jedoch nur vorübergehend und erholten sich größtenteils innerhalb von 2 bis 3 Tagen nach der 5-stündigen Zeitverschiebung. Dies stand in deutlichem Gegensatz zur Hauptuhr im Gehirn sowie zu den Gefühlen von Schläfrigkeit und Wachsamkeit, die sich innerhalb von fünf Tagen nach der fünfstündigen Zeitverzögerung nicht erholt hatten.

Laut Professor Jonathan Johnston, Professor für Chronobiologie und Integrative Physiologie an der University of Surrey, unterstreicht diese Forschung, wie wichtig es ist, einen regelmäßigen Schlafrhythmus beizubehalten, insbesondere in unserer schnelllebigen Welt, in der lange Reisen und Schichtarbeit an der Tagesordnung sind. Selbst eine kleine Zeitverschiebung kann sich auf viele Aspekte des Stoffwechsels auswirken, aber es scheint nun, dass sich die metabolischen Folgen des Jetlags viel schneller erholen als die Beeinträchtigung von Schlaf und Wachsamkeit. Wenn man die Auswirkungen des Tagesrhythmus auf die Gesundheit versteht, können wir fundierte Entscheidungen über unseren Lebensstil treffen. Durch die Optimierung unserer Schlaf- und Essgewohnheiten können wir unser allgemeines Wohlbefinden verbessern.

Jetlag-Erkrankungen in Verbindung mit Schichtarbeit können zu Veränderungen im Gehirn führen, die den Appetit steigern

Wissenschaftler haben in einer Studie unter der Leitung der Universität Bristol herausgefunden, warum Nachtschichtarbeit mit Appetitveränderungen in Verbindung gebracht wird. Die Ergebnisse, die in Communications Biology veröffentlicht wurden, könnten Millionen von Menschen helfen, die nachts arbeiten und mit Gewichtszunahme zu kämpfen haben.

Wissenschaftler aus Bristol und von der University of Occupational and Environmental Health in Japan wollten herausfinden, wie sich eine „circadiane Fehlausrichtung“ – ein Phänomen, das häufig mit einem „Jetlag“ in Verbindung gebracht wird, bei dem die biologische Uhr des Körpers gestört wird – auf die Hormone auswirkt, die für die Regulierung des Appetits verantwortlich sind. In dieser Studie, die bei Nachtschichtarbeitern weit verbreitet ist, zeigt das internationale Team, wie eine circadiane Fehlausrichtung die hormonelle Steuerung des Gehirns, die den Hunger kontrolliert, zum Nachteil der Stoffwechselgesundheit tiefgreifend verändern kann. Das Team konzentrierte sich auf Glukokortikoidhormone in der Nebenniere, die viele physiologische Funktionen, einschließlich Stoffwechsel und Appetit, regulieren. Glukokortikoide sind dafür bekannt, dass sie eine Gruppe von Gehirnpeptiden direkt regulieren, die das Appetitverhalten steuern, wobei einige den Appetit steigern (orexigen) und andere den Appetit verringern (anorexigen).

In einem Experiment mit Tiermodellen, das eine Kontrollgruppe und eine phasenverschobene „Jetlag“-Gruppe umfasste, stellte das Team fest, dass eine Fehlausrichtung zwischen Licht- und Dunkelreizen dazu führte, dass die orexigenen hypothalamischen Neuropeptide (NPY) der phasenverschobenen Gruppe dysreguliert wurden, was zu einem erhöhten Verlangen führte, während der inaktiven Phase des Tages deutlich mehr zu essen. Das Team stellte fest, dass die Ratten der Kontrollgruppe während ihrer aktiven Phase 88,4% ihrer täglichen Nahrungsaufnahme zu sich nahmen und während ihrer inaktiven Phase nur 11,6%. Im Gegensatz dazu verzehrte die Gruppe mit Jetlag 53,8 % ihrer täglichen Kalorien während ihrer inaktiven Phase (ohne eine Zunahme der Aktivität während dieser Zeit). Dies entsprach fast dem Fünffachen (460 %) dessen, was die Kontrollgruppe während der inaktiven Phase zu sich nahm. Diese Ergebnisse zeigen, dass der Zeitpunkt der Nahrungsaufnahme eine Rolle spielt.

Entwicklung von Interventionsstrategien

Diese Entdeckung zeigt, wie vollständig und signifikant die Neuropeptide gestört werden, wenn die täglichen Glukokortikoidwerte nicht mit den Hell-Dunkel-Signalen übereinstimmen. Die Autoren merken jedoch an, dass die in dieser Studie identifizierten Neuropeptide vielversprechende Ziele für medikamentöse Behandlungen sein könnten, die zur Behandlung von Essstörungen und Fettleibigkeit geeignet sind. Dr. Becky Conway-Campbell, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Bristol Medical School: Translational Health Sciences (THS) und leitende Autorin der Studie, sagte: „Für Menschen, die nachts arbeiten, kann eine umgekehrte Körperuhr verheerende Auswirkungen auf ihre Gesundheit haben.“

Langfristig arbeitenden Nachtschichtmitarbeitern empfehlen die Forscher, sich möglichst viel dem Tageslicht auszusetzen, Herz-Kreislauf-Training zu betreiben und Mahlzeiten zu geregelten Zeiten einzunehmen. Allerdings lassen sich die internen Botschaften des Gehirns, die den Appetit steigern, nur schwer durch Disziplin oder Routine außer Kraft setzen. Deshalb entwickeln die Forscher derzeit Studien zur Bewertung von Rettungsstrategien und pharmakologischen Interventionsmitteln. Sie hoffen, dass ihre Ergebnisse auch neue Erkenntnisse darüber liefern, wie chronischer Stress und Schlafstörungen zu einem übermäßigen Kalorienkonsum führen.

Stafford Lightman, Professor für Medizin an der Bristol Medical School: THS und Co-Senior-Autor der Studie, fügte hinzu: „Das Nebennierenhormon Corticosteron, das normalerweise circadian ausgeschüttet wird, ist ein wichtiger Faktor bei der täglichen Steuerung der appetitregulierenden Gehirnpeptide. Die Studie zeigt, dass eine Störung der normalen Körperrhythmen wiederum die normale Appetitregulation auf eine Weise stört, die zumindest teilweise auf eine Desynchronität zwischen der Produktion von Nebennierensteroidhormonen und dem Zeitpunkt des Hell-Dunkel-Zyklus zurückzuführen ist.