{"id":26695,"date":"2018-07-25T00:47:01","date_gmt":"2018-07-25T07:47:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.chronobiology.com\/?p=26695"},"modified":"2020-12-01T07:20:53","modified_gmt":"2020-12-01T15:20:53","slug":"circadianer-rhythmus-der-stammzellen-und-alterungsprozess-der-zusammenhang","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.chronobiology.com\/de\/circadianer-rhythmus-der-stammzellen-und-alterungsprozess-der-zusammenhang\/","title":{"rendered":"Circadianer Rhythmus der Stammzellen und Alterungsprozess: der Zusammenhang"},"content":{"rendered":"

Jeder lebendige Organismus, der dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, besitzt eine innere Uhr, die sich grob nach einem 24-Stunden-Rhythmus richtet. Der Kreislauf von Tag und Nacht beeinflusst jede Zelle unseres K\u00f6rpers. Die circadianen Rhythmen werden von einem Bereich des Hypothalamus im Gehirn gesteuert, der suprachasmatischer Nucleus (SCN)<\/a> genannt wird, und regulieren Zellfunktion und K\u00f6rperprozesse wie Schlaf-Wach-Rhythmus, Hunger, Stoffwechsel und Hormonspiegel. Unser Gehirn ist fest darauf programmiert, auf Sonnenauf- und -untergang zu reagieren.<\/p>\n

Circadiane Rhythmen der Stammzellen auch im Alter aktiv<\/h2>\n

Die Funktionsweise des circadianen Rhythmus ist sehr komplex, und die inneren Mechanismen sind f\u00fcr Experten noch immer gr\u00f6\u00dftenteils ein R\u00e4tsel. Viele Wissenschaftler glauben, dass die Stammzellen mit der Zeit sozusagen ihren circadianen Rhythmus verlieren \u2013 also aufh\u00f6ren, zwischen Tag und Nacht zu unterscheiden \u2013 und dass dadurch der Alterung<\/a>sprozess eintritt. Dank der fortlaufenden Forschung zu circadianen Rhythmen und dem Altern von Stammzellen wissen wir jedoch, dass dies nicht stimmt.<\/p>\n

Laut Studien, die von Wissenschaftlern der Universit\u00e4t Pompeu Fabra und dem Institut f\u00fcr biomedizinische Forschungen (IRB Barcelona) in Spanien sowie der Universit\u00e4t von Kalifornien Irvine durchgef\u00fchrt wurden, bleiben die circadianen Rhythmen der Stammzellen auch im Alter aktiv, aber ihre Funktion wird umprogrammiert.<\/p>\n

Der circadiane Rhythmus wurde fr\u00fcher mit dem \u00c4lterwerden und dem Wohlbefinden assoziiert
\n<\/strong><\/h2>\n

\"The<\/a>Wir wissen, dass gesundheitliche Probleme auftreten, wenn unsere biologischen Rhythmen aus dem Takt geraten. St\u00f6rungen der circadianen Zyklen k\u00f6nnen zu gesundheitlichen Problemen wie Depressionen, Fettleibigkeit, einer schw\u00e4cheren Immunreaktion und Stoffwechselst\u00f6rungen f\u00fchren. Schichtarbeiter sind zum Beispiel anf\u00e4lliger f\u00fcr Krebs und Diabetes.<\/p>\n

Eine Gruppe Forscher des Labors von Leonard Guarente, dem Novartis Professor f\u00fcr Biologie am MIT, untersuchte das Verh\u00e4ltnis zwischen circadianen Rhythmen und der Gesundheit. Laut Guarente \u201ebasiert fast alles, was in unserem K\u00f6rper passiert, auf dem circadianen Rhythmus. Nun kommt die Theorie auf, dass der circadiane Kreislauf sehr wichtig f\u00fcr die Aufrechterhaltung der Gesundheit ist, und wenn dieser nicht mehr funktioniert, k\u00f6nnte das negative Folgen f\u00fcr die Gesundheit oder den Alterungsprozess haben.\u201c<\/p>\n

Im Rahmen fr\u00fcherer Arbeiten<\/a> half Guarente, eine Verbindung zwischen St\u00f6rungen des circadianen Rhythmus und dem \u00c4lterwerden aufzudecken. In einer Studie<\/a>, die in der Zeitschrift Cell<\/em><\/a> ver\u00f6ffentlicht wurde, untersuchte das Team den Zusammenhang zwischen dem circadianen Rhythmus und der Alterung, und stellte fest, dass ein bestimmtes Protein (SIRT1), das mit einer langen Lebensdauer assoziiert wird, auch die innere Uhr des K\u00f6rpers zu steuern scheint.<\/p>\n

SIRT1 ist „ein Hauptregulator der Zellreaktionen auf Stress und koordiniert eine Vielzahl von Hormonnetzen, Proteinen und Genen, um die Zellen am Leben und gesund zu erhalten.“ Mit zunehmendem Alter nehmen die Spiegel dieses SIRT1-Proteins ab und beeinflussen die Anpassungsf\u00e4higkeit der circadianen Zyklen, mit Stress umzugehen. Dieses neueste Forschungsprojekt \u00fcber den circadianen Rhythmus und das Altern von Stammzellen k\u00f6nnte helfen, die Natur dieser Beziehung besser zu verstehen.<\/p>\n

Ver\u00e4nderungen des circadianen Rhythmus der Stammzellen f\u00fchren laut Studien zu schnellerer Alterung<\/h2>\n

Laut zwei<\/a> aktuellen Studien<\/a> \u00fcber den circadianen Rhythmus von Stammzellen und den Alterungsprozess, die beide in der Zeitschrift Cell ver\u00f6ffentlicht und von Dr. Salvador Aznar Benita der IRB Barcelona geleitet wurden \u2013 programmieren sich unsere Stammzellen neu, wenn wir \u00e4lter werden, um weniger mit der regelm\u00e4\u00dfigen Instandhaltung des Gewebes zu tun zu haben, und konzentrieren sich stattdessen auf altersbedingte Sch\u00e4den und Stress.<\/p>\n

Um die Ver\u00e4nderungen von Stammzellen zu vergleichen, untersuchte das Team die Leber-, Muskel- und Hautgewebe von jungen M\u00e4usen, die drei Jahre alt waren, und von M\u00e4usen, die zwischen 18 und 22 Jahren alt waren. Sie stellten fest, dass jene Gene, die die circadianen Rhythmen steuern, im Laufe der Zeit genauso aktiv bei den \u00e4lteren M\u00e4usen wie bei den j\u00fcngeren waren, \u00fcberraschenderweise jedoch andere Zellfunktionen zu beeinflussen begannen.<\/p>\n

Die Forscher beobachteten bei den j\u00fcngeren M\u00e4usen, dass circadiane Prozesse die normalen Zellfunktionen, wie den Schutz und die Instandhaltung von Gewebe, steuerten \u2013 Prozesse, wie die Verdopplung von DNS, Wundheilung sowie die Reinigung der Zellen. Das Team fand jedoch heraus, dass die circadianen Prozesse bei \u00e4lteren M\u00e4usen die Zellmechanismen f\u00fcr den Umgang mit Stress steuerten, wie zum Beispiel die Reparatur der DNS und die Entz\u00fcndungsreaktion.<\/p>\n

Laut Dr. Benitah \u201ebehalten gealterte Stammzellen den circadianen Rhythmus bei, f\u00fchren aber dann andere Funktionen aus, um die Probleme, die im Alter entstehen, zu bek\u00e4mpfen.\u201c<\/p>\n

Auch wenn das nach einer Verhaltensweise klingt, die zu erwarten und auch gew\u00fcnscht ist, k\u00f6nnen dadurch tats\u00e4chlich noch mehr altersbedingte Komplikationen auftreten. Benitah erkl\u00e4rt, dass \u201edas Problem darin liegt, dass Stammzellen im Alter ihre rhythmischen Funktionen verlieren, die f\u00fcr den Schutz und die Reparatur von Gewebe n\u00f6tig sind, und stattdessen durch Funktionen ersetzt werden, die f\u00fcr den Umgang mit Stress ben\u00f6tigt werden. Wenn die \u00e4lteren circadianen Funktionen der Stammzellen im nat\u00fcrlichen Alterungsprozess verloren geht, f\u00fchrt das zu noch mehr Sch\u00e4den und einem verst\u00e4rkten Alterungsprozess.\u201c<\/p>\n

Circadiane Neuprogrammierungen sind gewebespezifisch<\/h2>\n

Die Forscher fanden zwar nicht heraus, wodurch diese Neuprogrammierung im Alter ausgel\u00f6st wird, kamen jedoch zu dem Schluss, dass circadiane Neuprogrammierungen f\u00fcr jeden Gewebetyp spezifisch und einzigartig ist. Die Autoren glauben, dass dies darauf hindeutet, dass jedes Gewebe im K\u00f6rper auf eine andere Art und Weise altert<\/a> \u2013 eine Tatsache, die die Richtung zuk\u00fcnftiger Forschungen bez\u00fcglich dem Alterungsprozess ver\u00e4ndern k\u00f6nnte.<\/p>\n

Die Neuprogrammierung von Genen erfolgt normalerweise als Reaktion auf Ereignisse wie Gewebeentz\u00fcndungen, fehlerhafte Autophagieprozesse oder geh\u00e4ufte Zellsch\u00e4den. Pura Mu\u00f1oz-C\u00e1noves, Forscherin an der Universit\u00e4t Pompeu Fabra, erkl\u00e4rt: \u201eObwohl Altern immer circadiane Neuprogrammierungen involviert, ist ein interessanter Aspekt unserer Ergebnisse, dass solche Neuprogrammierungen spezifisch sind, und anders bei jedem der untersuchten Gewebe. Diese Beobachtung l\u00e4sst darauf schlie\u00dfen, dass jedes Gewebe diesen Prozess auf eine andere Art und Weise durchl\u00e4uft, obwohl der ganze Organismus altert. Um also zu erforschen, wie man langsamer altert, muss jedes Gewebe separat erforscht werden.\u201c<\/p>\n

Kalorienreduktion h\u00e4lt den circadianen Rhythmus \u201ejung\u201c<\/h2>\n

\"The<\/a>Fr\u00fchere Studien deuteten darauf hin, dass eine kalorienarme Ern\u00e4hrung den Alterungsprozess verlangsamt. Die Forscher f\u00fchrten eine zweite Reihe an Experimenten durch, bei denen sie M\u00e4usen kalorienarme Nahrung verabreichten, und sie nach sechs Monaten mit normal ern\u00e4hrten M\u00e4usen verglichen. Sie entdeckten, dass die kalorienarm ern\u00e4hrten M\u00e4use weiterhin die rhythmische Funktionalit\u00e4t einer j\u00fcngeren Maus besa\u00dfen.<\/p>\n

\u201eDie kalorienarme Ern\u00e4hrung tr\u00e4gt stark dazu bei, die Auswirkungen k\u00f6rperlicher Alterung zu verhindern. Ein \u201ejunger\u201c Stammzellenrhythmus ist wichtig, da diese Zellen letztendlich dazu dienen, die bereits angesprochenen Tag-Nacht-Rhythmen in den Geweben zu erneuern und erhalten. Wenn man weniger isst, scheint dies Gewebealterung vorzubeugen, und damit auch der Neuprogrammierung der circadianen Rhythmen der Stammzellen\u201c, erkl\u00e4rt Benitah.<\/p>\n

Die Forscher glauben, dass ihre Studien erkl\u00e4ren, warum Kalorienreduktion den Alterungsprozess zu verlangsamen scheint. Es bleibt jedoch ungekl\u00e4rt, ob eine kalorienarme Ern\u00e4hrung auf Menschen den selben Effekt habe, die Forscher betonen jedoch, dass eine Kalorienreduktion wohl nicht die Antwort sei. \u201eSolche Di\u00e4ten werden wohl kaum h\u00e4ufig gemacht, da man st\u00e4ndig hungrig ist und es viel Willenskraft kostet; au\u00dferdem hat der K\u00f6rper bei einer solchen Ern\u00e4hrung nur das Minimum an Energie, die er braucht, um seine Grundfunktionen aus\u00fcben zu k\u00f6nnen, was auf lange Sicht negative Auswirkungen auf den Alltag eines Menschen haben kann\u201c, so Benitah.<\/p>\n

Auch wenn eine kalorienarme Ern\u00e4hrung nicht der Schl\u00fcssel zu einem langen Leben ist, glauben die Wissenschaftler, die \u00fcber den circadianen Rhythmus der Stammzellen und den Alterungsprozess forschen, dass es wichtig ist, weiterhin die Auswirkungen des Stoffwechsels auf die Stammzellen und die Alterung zu untersuchen, um eine Verbindung f\u00fcr zuk\u00fcnftige Behandlungen zu finden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Jeder lebendige Organismus, der dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, besitzt eine innere Uhr, die sich grob nach einem 24-Stunden-Rhythmus richtet. Der Kreislauf von Tag und Nacht beeinflusst jede Zelle unseres K\u00f6rpers. 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