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Neue Forschungen an Augäpfeln könnten zu einer Jetlag-Heilung führen

2022

Ihre biologische Uhr ist wahrscheinlich die zuverlässigste Maschine in Ihrem Körper: Sie ist rund um die Uhr in Betrieb, um die lebenswichtigen Funktionen vom Schlaf bis zum Stoffwechsel zu regulieren, und bleibt beim Überfliegen von Zeitzonen hartnäckig stabil. Die Wissenschaftler wissen immer noch nicht genau, wie diese interne Uhr funktioniert. Jetzt haben die Forscher ein fehlendes Zahnrad entdeckt, das eine Heilung für den Jetlag bieten könnte.

Eine kürzlich im Journal of Physiology veröffentlichte Studie entdeckte eine neue Gruppe von Zellen in der Netzhaut, die Signale über Lichtveränderungen vom Auge zum Gehirn senden. Diese Zellen produzieren und setzen ein Molekül namens Vasopressin frei, um die biologische Uhr oder den Tagesrhythmus von Ratten zu regulieren.

Wissenschaftler wussten bereits, dass Vasopressin eine Rolle im suprachiasmatischen Kern (SCN) des Hypothalamus spielt, dem Zentrum für zirkadianen Rhythmus im Gehirn. Dies ist jedoch die erste Untersuchung, die einen retinalen Vasopressin-Input nachweist. Theoretisch könnte man das Verhalten dieser Zellen im Auge optimieren, um die Vasopressin-Signalübertragung zu verringern - was dazu beitragen könnte, die innere Uhr zu regulieren und den Jetlag auf die Bordsteinkante zu lenken.

"Beim Menschen kann man nichts in das Gehirn injizieren. Man könnte sich aber überlegen, Augentropfen in das Auge zu applizieren und dann die biologische Uhr zurückzustellen", sagt der führende Autor Mike Ludwig, Professor für Neurophysiologie an der Universität von Edinburgh in Schottland. "Aber das ist sehr futuristisch. Im Moment sind wir noch weit davon entfernt, sagt Ludwig.

Hugh Piggins, ein Experte für circadianen Rhythmus an der Universität von Manchester, der nicht an der Studie beteiligt war, stimmt zu, dass "dies eine sehr grundlegende Forschung ist, aber einige aufregende Möglichkeiten aufwirft".

"Wir wissen seit langem, dass Sie Jetlag bekämpfen können, indem Sie steuern, wie viel Licht Sie ausgesetzt sind, zu welchen Tageszeiten Sie aufstehen ... Das hat nur mit Licht zu tun, sagt Piggins." study] würde sagen, dass es vielleicht einen anderen Weg gibt. "

Tiere wurden bereits durch die Hemmung von Vasopressin von Jetlag geheilt - eine 2013 in Science veröffentlichte Studie hat eine solche Methode getestet. "Wenn Sie die Signalisierung von Vasopressin [im SCN] stören ... scheinen diese Tiere keinen Jetlag zu haben, sagt Ludwig. Als Forscher in ihrem Experiment die Licht-Nacht-Zyklen änderten, stellten die Tiere ihre biologischen Uhren sofort zurück.

In Bezug auf die aktuelle Studie kann Piggins spekulieren, dass diese retinalen Vasopressin-Zellen am Jetlag beteiligt sein könnten, aber die Komplikation ist, dass einige der Gehirn-Uhr-Zellen selbst auch Vasopressin produzieren

»Es wird also sehr kompliziert, die Wirkung von Vasopressin aus den Uhrzellen im Vergleich zu Vasopressin aus dem Auge zu bestimmen«, sagt er.

Darüber hinaus muss man bedenken, dass Vasopressin auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Blutdrucks und des Flüssigkeitshaushalts im Körper spielt, sagt Piggins. "Es ist an vielen anderen Prozessen beteiligt, außer der Art und Weise, wie Licht an das Gehirn übertragen wird."

Vorsichtig ist auch der Studienautor Ludwig. »Wir müssen noch verstehen, wie der Signalisierungsmechanismus im SCN aussieht«, sagt er. [Der Augentropfen] funktioniert möglicherweise nie, da Sie dennoch Dinge in das Auge bringen müssen [und] es auf die Zellen einwirken muss. Es ist ein sehr langer Weg. «

Derzeit ist nur Melatonin zur Behandlung des Jetlag verfügbar, sagt Michael Iuvone, Professor für Augenheilkunde an der Emory University, der nicht an der Studie beteiligt war. "Es wirkt auch auf das SCN und hat dort einige Auswirkungen. Aber es ist nicht so effektiv. Es funktioniert bei einigen Menschen, aber nicht bei allen."

"Ich denke, die Hauptbedeutung der Studie ist, dass sie eine neue Forschungsrichtung eröffnet, die es uns möglicherweise ermöglicht, die zirkadiane Biologie letztendlich zu regulieren", sagt Iuvone. "Und es gibt dort Potenzial für die Behandlung von Schlafstörungen und anderen Arten von circadianen Störungen, die mit der circadianen Uhr zusammenhängen."

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