An der Inneren Uhr gedreht

Forscher haben Substanzen entwickelt, die in Versuchen an Mäusen die biologische Uhr der Tiere beeinflussen konnten und dadurch Übergewicht, hohem Cholesterinspiegel und Diabetes entgegenwirkten. Entsprechende Medikamente könnten in Zukunft auch beim Menschen diese Wirkung entfalten und darüber hinaus Jetlag und Störungen im Rahmen von Schichtarbeit lindern, hoffen die Wissenschaftler.
Die meisten Lebewesen besitzen einen typischen Tagesrhythmus, der bestimmte Abläufe ihres Lebens bestimmt. Eine Art biologische Uhr schaltet dabei im Körper tageszeitabhängige Funktionen und Verhaltensweisen an und ab, wie beispielsweise bestimmte Stoffwechselaktivitäten oder den Schlaf-Wach-Rhythmus. Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass in diesem Zusammenhang zwei Rezeptormolekülen eine Funktion als Taktgeber zukommt: REV-ERB-α und REV-ERB-β. Sie kontrollieren die Aktivität spezieller Gene, die tageszeitabhängige Funktionen besitzen. Genau an diesen beiden Schaltermolekülen wollten die Wissenschaftler um Thomas Burris vom Scripps Research Institute in Jupiter (Florida) den Hebel ansetzen, um die Innere Uhr durch Substanzen gezielt beeinflussen zu können.

Es gelang ihnen, zwei Moleküle zu entwickeln, die sich an REV-ERB-α und REV-ERB-β binden und dadurch deren Wirkung beeinflussen. Um die Effekte zu bestimmen, führten die Forscher Versuche an Mäusen durch, die sie zuvor durch die Ernährungsweise gezielt übergewichtig gemacht hatten. Die kleinen Brummer bekamen anschließend zweimal täglich für 12 Tage eine Dosis der beiden Substanzen. Obwohl sie weiterhin ?deftig? ernährt wurden, stellte sich nun eine Gewichtsreduktion ein, berichten die Forscher. Auch der Cholesterinspiegel der Nager verbesserte sich deutlich, ebenso wie die Blutzuckerwerte.

?Uhren-Wirkstoffe? kurbeln den Stoffwechsel an

Weitere Analysen zeigten, dass sich durch die Substanzen die Aktivität von Genen im Hypothalamus im Hirn der Tiere verändert hatte. Von dieser Hirnregion ist bereits eine steuernde Funktion im Rahmen der Taktung verschiedener Prozesse im Körper bekannt. Darüber hinaus offenbarten die Untersuchungen eine Veränderung der Aktivität von Genen in Leber, Fettgewebe und Muskeln. Dies könnte den Energieverbrauch angekurbelt haben, was letztendlich zu dem Gewichtsverlust führte, vermuten die Wissenschaftler. Diese Erklärung passt auch zu einem Anstieg des Sauerstoffverbrauchs um fünf Prozent bei den Versuchstieren, den die Forscher beobachteten. Analysen zufolge hatte dies nichts mit mehr körperlicher Aktivität zu tun, denn die Nager bewegten sich im Untersuchungszeitraum sogar um 15 Prozent weniger als zuvor, berichten die Forscher.

Thomas Burris und seine Kollegen betonen, dass es sich bei der Studie um die erste Stufe auf dem Weg zu einem Medikament handelt. Sie sind allerdings zuversichtlich: ?Bisher waren alle Wirkungen der Substanzen positiv?, sagt Burris. Beobachtungen zufolge zeigten die Versuchstiere neben den Effekten auf ihren Stoffwechsel auch eine leicht veränderte Aktivität bei Licht und Dunkelheit. Dies lässt vermuten, dass die Substanzen auch den tageszeitabhängigen Aktivitätsrhythmus beeinflussen. Somit kommen sie für die Entwicklung von Präparaten zur Behandlung von Schlafstörungen und Jetlag infrage, sagen die Forscher.
Thomas Burris (Scripps Research Institute in Jupiter, Florida) et al.: Nature, doi:10.1038/nature11030

© wissenschaft.de ? Martin Vieweg


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