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TAKTGEBER INNERE UHR

Tipps: Umgang mit Eulen und Lerchen

Ob Mensch, Tier oder Pflanze – wir alle haben eine innere Uhr, die den Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert. Auch der Stoffwechsel jeder Zelle unterliegt einem zirkadianen Rhythmus. Wenn die innere Uhr gestört ist, kann sich dies auf die Gesundheit auswirken. Anders herum kann die innere Uhr bei Erkrankungen therapeutisch genutzt werden. Tipps für die Praxis kommen von Prof. Dr. Achim Kramer, Biochemiker an der Charité in Berlin.

Herr Prof. Kramer, wie funktioniert die innere Uhr und warum ist sie wichtig?

Prof. Kramer: Die innere Uhr ist ein körpereigenes Zeitprogramm, das dafür sorgt, dass unsere Physiologie und unser Verhalten mit dem 24-Stunden Rhythmus der Umwelt synchronisiert ist. Beim Menschen ist das hierarchisch organisiert: Der Suprachiasmatische Nukleus (SCN) im Gehirn, empfängt Licht- und Dunkelsignale aus dem Auge und justiert so seinen Rhythmus mit der Umwelt. Der Rhythmus ist zirkadian, dauert also in etwa einen Tag lang. Die übrigen Körperzellen haben ebenfalls einen inneren Rhythmus und werden durch Signale des SCN synchronisiert. Körperzellen – insbesondere in der Leber – werden aber auch durch Nahrungsaufnahme beeinflusst. Es gibt individuelle Unterschiede, die genetisch bedingt sind. Manche Menschen haben einen kurzen Takt und sind Frühaufsteher, andere sind Langschläfer – wir sprechen auch von Lerchen und Eulen. Eine innere Uhr zu besitzen, bringt einen evolutionären Vorteil. Mensch, Tier und Pflanze sind durch die innere Uhr quasi am Ende der Nacht schon für den Tag vorbereitet. Ein Beispiel: Bei Menschen steigt der Cortisolspiegel gegen 3:00 Uhr morgens an. Das hilft dabei, die Herzfrequenz und alle übrigen Körperfunktionen auf die anstehende Aktivität vorzubereiten.

Prof. Dr. Achim Kramer ist Biochemiker und leitet an der Charité in Berlin den Arbeitsbereich Chronobiologie. Dieses Fachgebiet wird erst seit rund dreißig Jahren intensiv erforscht. Heute ist es unbestreitbar, dass Störungen des zirkadianen Rhythmus mit vielen häufigen Krankheiten in Verbindung stehen. Die Beschreibung der zugrunde liegenden Mechanismen steht jedoch noch am Anfang. Prof. Kramer engagiert sich für die Erforschung der zahlreichen offenen Fragen zur Bestimmung von und zum Umgang mit Chronotypen.

Lässt sich die innere Uhr gezielt beeinflussen?

Prof. Kramer: Ja, die innere Uhr ist nicht so starr, wie es scheint. Sie verändert sich zum Beispiel im Laufe des Lebens: So sind Kinder eher Frühaufsteher, Jugendliche dafür später dran. Im Erwachsenenalter scheint das Geschlecht eine Rolle zu spielen, denn die Chronobiologie ist nach der Menopause bei Männern und Frauen wieder vergleichbarer als davor. Die Regulation scheint hormonell zu erfolgen. Ohne eine Flexibilität wäre auch das Reisen in andere Zeitzonen nicht möglich. Die innere Uhr erhält täglich einen Reset. Licht spielt eine entscheidende Rolle und der SCN nimmt wahr, wenn sich die Lichtimpulse ändern.

Allerdings ist ein permanenter Wechsel wie bei der Schichtarbeit eine Herausforderung für die innere Uhr und birgt Gesundheitsrisiken. Besonders herausfordernd ist das Essen in der Nacht: Dies kann zu einer internen Desynchronisierung führen. Schichtarbeiter haben daher ein erhöhtes Risiko für Adipositas und andere metabolische Probleme, Tumore und Depressionen.

Tipp 1: „Die innere Uhr lässt sich einerseits durch Licht beeinflussen. Körperzellen, besonders die der Leber, reagieren aber auch auf Nahrungsaufnahme. Um den zirkadianen Rhythmus des SCN und der Körperzellen nicht zu desynchronisieren, sollten Menschen nachts auf die Nahrungsaufnahme verzichten.“

Bedeutet dies, dass der zirkadiane Rhythmus durch nächtliche Kühlschrankexkursionen nachhaltig beeinträchtigt werden kann?

Prof. Kramer: So in etwa. Nachts sollte keinesfalls gegessen, sondern lieber gefastet werden. Das Essen zur Schlafenszeit stört die zeitliche Organisation des Stoffwechsels, was auch die zentrale Uhr im Gehirn rückkoppelnd negativ beeinflussen kann. Es kann ein Teufelskreis entstehen, der sowohl den Schlaf als auch den Stoffwechsel beeinträchtigt. Daher sind Menschen mit Adipositas und unregelmäßigem Essensrhythmus besonders anfällig dafür, ihren inneren Takt zu verlieren. Wir wissen darüber hinaus, dass die Fastenphase eine wichtige Rolle bei der Gewichtsregulation spielt. Es ist besser, dieselbe Kalorienmenge in einem begrenzten Zeitabschnitt als über 24 Stunden verteilt zu verzehren.

Erfahrungsgemäß neigen am häufigsten Spätaufsteher dazu, ihren Rhythmus in die Nacht zu verschieben. Wegen mangelndem Appetits lassen sie gerne das Frühstück aus. Raten Sie ihnen davon ab. Sie sollten besser das Frühstück verschieben, aber nicht komplett ausfallen lassen.

Wer den Chronotyp kennt, kann das Wissen in die individuelle Beratung, z.B. zur Ernährung, mit einfließen lassen. Die Bestimmung der inneren Uhr „Detecting the clock” ist ein wichtiges Forschungsgebiet. Es gibt verschiedene Ansätze, von Biomarkern wie z.B. Haarwurzeltests bis hin zu zukünftigen Möglichkeiten, beispielsweise die Auswertung von Fitnesstrackern, die Hinweise auf den zirkadianen Rhythmus liefern.

Welchen Beitrag können Substanzen wie Melatonin oder Koffein leisten, um die innere Uhr zu beeinflussen?

Prof. Kramer: Melatonin ist die „Dunkelheit in einer Pille“, nicht aber ein Ein- oder Durchschlafmittel wie viele denken. Es kann die innere Uhr justieren. Die Zellen des SCN verfügen über viele Melatonin-Rezeptoren. Da Melatonin die Dunkelheit simuliert, sollte es stets zur selben Tageszeit eingenommen werden. Auch das unterscheidet es von einem Schlafmittel, das kurz vor dem Schlafengehen eingenommen wird und sich am Einnahmezeitpunkt orientiert. Allerdings gibt es nicht viele Melatonin-Präparate, die als Arzneimittel zugelassen sind. Über die Effekte von Melatonin-haltigen Produkten aus der Drogerie lässt sich wissenschaftlich leider nichts sagen. Für sie liegen keine Evidenzen vor.

Koffein hingegen wirkt etwas wachmachend, aber reguliert nicht direkt den zirkadianen Rhythmus. Das günstigste Mittel zur Regulation der inneren Uhr („Targeting the clock“) bleibt das Licht.

Tipp 2: „Das günstigste Mittel zur Regulation der inneren Uhr ist Licht. Koffein kann wachhalten, verstellt aber nicht die innere Uhr.“

Welche Bedeutung hat die innere Uhr für die Wirksamkeit von Medikamenten?

Prof. Kramer: Die innere Uhr kann bei manchen Medikamenten einen großen Einfluss auf die Effektivität haben. Wir haben einige Erkenntnisse, aber der Forschungsbedarf ist noch hoch. Es gibt zum Beispiel Hinweise darauf, dass die Immunantwort morgens stärker ist als später am Tag. Daher tendeziell Impfungen und Immuntherapien in den Vormittag legen.

Es ist außerdem bekannt, dass Cholesterin vor allem nachts gebildet wird. Daher sollten Lipidsenker wie Statine mit kurzer Wirkdauer bevorzugt abends genommen werden. Wir wissen auch, dass das nächtliche Dippen des Blutdrucks prognostisch wirksam ist. In bestimmten Fällen kann die abendliche Einnahme von Blutdrucksenkern sinnvoll sein, um das Dippen zu unterstützen.

Glukokortikoide bei rheumatischen Beschwerden wurden früher morgens nach dem Aufstehen genommen, weil die Gelenke dann besonders schmerzhaft und dysfunktional sind. Die Patient:innen kamen damit aber schwer in Gang, weil es dauerte, bis die Wirkung einsetzt. Abends ist die Einnahme nicht empfehlenswert, da Cortisol das Einschlafen erschwert. Mittlerweile lässt sich mit retardierten Formulierungen das Problem umgehen. Nach abendlicher Einnahme erfolgt die Wirstofffreisetzung nachts und die Medikamente wirken dann, wenn die Ausschüttung der proentzündlichen Zytokine besonders hoch ist. Diese Beispiele lassen vermuten, dass in der Chronotherapie viel Potenzial steckt.

Tipp 3: „Für Medikamente kann der Einnahmezeitpunkt eine wichtige Rolle spielen, z. B. Impfungen und Immuntherapien am besten morgens; Blutdruckmittel und Lipidsenker können abends sinnvoll sein; Cortisol möglichst nicht abends (Ausnahme: retardiertes Cortisol).“

Herr Prof. Kramer, wir danken Ihnen für dieses interessante Gespräch!

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