Innenzeit Biomarker Bluttest Chronotherapie: Für Medikamente

Medizin am Abend Berlin Fazit: Bluttest ermöglicht das Ablesen der inneren Uhr

Mit einem neuen Bluttest können Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin den Status der inneren Uhr eines Patienten erstmals objektiv bestimmen. 

• Ist der innere Rhythmus bekannt, lässt sich mit der darauf abgestimmten Einnahmezeit der Medikamente auch ihre Wirkung verbessern. 

Mithilfe dieser Chronotherapie lassen sich Arzneimittel insgesamt wirksamer und verträglicher einsetzen als bisher. 

Bluttest ermöglicht das Ablesen der inneren Uhr Aus einer Blutprobe (1) werden Zellen isoliert (2) und darin die Aktivität von zwölf speziellen Zeitgenen bestimmt (3). Ein Computeralgorithmus berechnet daraus den Stand der inneren Uhr (4).

Copyright: Kramer/Charité
 Veröffentlicht wurde die Studie in The Journal of Clinical Investigation*. 
 

• Die Funktionen des menschlichen Körpers unterliegen tageszeitlichen Schwankungen. 

• So zeigen zum Beispiel Medikamente in Abhängigkeit von der inneren Uhr unterschiedlich starke Wirkung – je nachdem, zu welcher Uhrzeit sie eingenommen werden. 

• Diese Reaktion ist von Mensch zu Mensch verschieden, abhängig davon ob seine innere Uhr zum Spättyp oder zum Frühtyp neigt, also ob die Person eher eine Eule oder eine Lerche ist.

Ziel des internationalen Teams unter Leitung von Prof. Dr. Achim Kramer vom Institut für Medizinische Immunologie der Charité war die Identifizierung von Biomarkern im Blut, die für die individuelle, Innenzeit charakteristisch sind.

Zunächst wurde bei mehreren Probanden über den gesamten Tag die Aktivität aller 20.000 Gene einer bestimmten Gruppe von Blutzellen bestimmt.

Mit speziellen Computeralgorithmen ließen sich aus diesen Datensätzen zwölf Gene isolieren, die verlässlich die Innenzeit anzeigen.

• Die Biomarker einer einzigen Blutprobe können auch dann noch einen Spättyp von einem Frühtyp unterscheiden, wenn die betreffende Person entgegen ihrem biologischen Rhythmus früh am Morgen von einem Wecker geweckt wird.

Prof. Kramer ist überzeugt, dass die Chronotherapie der konventionellen Therapie oft überlegen ist: 

„Eine solche Therapie unter Berücksichtigung der Tageszeit wurde bislang wegen einer fehlenden Diagnostik der Innenzeit selten angewandt.

• Wir denken, dass dieser erste objektive Test der Innenzeit dazu beitragen wird, dass die Tageszeit bei Therapie und Diagnose viel mehr an Bedeutung gewinnen wird.“

In klinischen Folgestudien wollen die Wissenschaftler nun die Wirksamkeit einer personalisierten Chronotherapie nachweisen.

Hierzu wird die Therapie auf die individuelle Innenzeit der Patientinnen und Patienten abgestimmt.

Kennt man das Zeitfenster, in dem ein Wirkstoff besonders effektiv ist, kann man die Wirkung der Behandlung so optimieren und gleichzeitig das Risiko von Nebenwirkungen verringern.

Publikation:
*Nicole Wittenbrink et al.: High-accuracy determination of internal circadian time from a single blood sample. The Journal of Clinical Investigation 2018. DOI: 10.1172/JCI120874.

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Links:
- Institut für Medizinische Immunologie, Arbeitsbereich Chronobiologie
https://immunologie.charite.de/forschung/chronobiologie/

- Originalpublikation https://www.jci.org/articles/view/120874

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360°TOP-Thema: Können Sie ohne Wecker aufstehen?

Medizin am Aben Berlin Fazit:   Beginnt die Schule zu früh? Steht Deutschland zu früh auf?

Ob Arbeit oder Schule – in Deutschland geht das Leben zeitig los, nach einer Umfrage des Forsa-Instituts im Durchschnitt frühmorgens um 6.48 Uhr. 

Frühes Aufstehen gilt als Tugend, der Langschläfer als Faulpelz. 

Aber die Mehrzahl der Deutschen ist nicht ausgeschlafen und benötigt einen Wecker, um morgens aufzuwachen. 

Experten sind sich einig: Deutschland steht zu früh auf. 

Die wissenschaftlichen Hinweise häufen sich, dass das auf Dauer krank macht. 
 

• Ob Frühaufsteher oder Morgenmuffel – der Schlaftyp ist genetisch festgelegt. 

Würden sich alle danach richten, kämen die meisten nicht alltagstauglich um 6 oder 7 Uhr aus dem Bett, sondern eher 2 Stunden später, so Dr. Hans-Günter Weeß, Leiter des Schlafzentrums am Pfalzklinikum Klingenmünster und Tagungspräsident der 23. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin (DGSM) vom 3. bis 5. Dezember 2015 in Mainz.

• Wie Studien belegen, sind Frühaufsteher eher selten. „Nur etwa ein Sechstel der Bevölkerung, die sogenannten Morgenmenschen – Chronotyp „Lerche“ – kommen mit den üblichen Arbeits- und Schulzeiten gut zurecht“, so Dr. Manfred Betz, Institut für Gesundheitsförderung und -forschung (IGFF) Dillenburg. 

Die meisten gehören zum Chronotpy „Eule“, schlafen nach Mitternacht ein und werden erst im Laufe des Vormittags wieder wach. Für sie beginnen Arbeit und Schule zu früh. Sie sind nicht ausgeschlafen und quälen sich durch den Vormittag.

• Während fast alle Kleinkinder Frühaufsteher sind, ändert sich das im Laufe der Entwicklung.

 „Mit Beginn der Pubertät verschiebt sich der Chronotyp bei Jugendlichen zunehmend in Richtung Spättyp (Eule)“, so Dr. Betz. 

 „Jugendliche sind abends lange wach und würden morgens länger schlafen, wenn man sie denn ließe.“

Frühmorgens seien vor allem ältere Jugendliche noch müde und nicht leistungsbereit, so auch Dr. Weeß: "Bei einem Schlafbedarf von neun bis zehn Stunden kommt während der Schulzeit der Schlaf zu kurz.

• Die meisten Heranwachsenden sind chronisch müde. 

• Viele leiden unter einem Dauerschlafmangel mit Konzentrationsschwierigkeiten und fehlender Lernmotivation. 
• Die Schule beginnt viel zu früh."

Tatsächlich fängt der Schulunterricht in den meisten Ländern deutlich später an, zum Beispiel in England, Schweden und Portugal erst um 9 Uhr, und ist damit an den natürlichen Lebensrhythmus besser angepasst.

• Untersuchungen belegen, dass die Schulleistungen am späteren Vormittag deutlich besser sind als frühmorgens: 

„Ein 1-2 Stunden späterer Schulbeginn in der Oberstufe könnte sich günstig auf Leistungsfähigkeit und Aufnahmebereitschaft auswirken“, so Dr. Betz – vorausgesetzt, dass die Schlafenszeit sich nicht noch weiter nach hinten verschiebt. 

• Dies sei bei der verbreiteten exzessiven Nutzung digitaler Medien in den späten Abendstunden jedoch häufig der Fall.

Wichtige Ansatzpunkte für mehr Leistung und Wohlbefinden seien „flexiblere Arbeitszeiten, die die Bedürfnisse des jeweiligen Chronotyps berücksichtigen, mehr körperliche Aktivität bei Tageslicht sowie der Verzicht auf digitale Medien in den letzten 2 bis 3 Stunden vor dem Schlafen.“

Unter dem aktuellen Schwerpunkt „Die schlaflose Gesellschaft“ treten beim DGSM-Kongress als der größten Tagung dieses Fachgebietes in Europa über 2.000 Mediziner, Wissenschaftler und Experten in eine aktuelle fächerübergreifende Diskussion zu Wechselwirkungen zwischen Gesellschaft, Schlaf und Gesundheit. Alle Informationen sowie das gesamte wissenschaftliche Programm unter http://www.dgsm-kongress.de.

 
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Wolfgang Müller M.A. Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften