{"id":45489,"date":"2023-03-13T05:32:53","date_gmt":"2023-03-13T12:32:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.chronobiology.com\/?p=45489"},"modified":"2023-03-13T05:32:53","modified_gmt":"2023-03-13T12:32:53","slug":"welche-rolle-die-circadiane-uhr-bei-stoffwechselerkrankungen-spielt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.chronobiology.com\/de\/welche-rolle-die-circadiane-uhr-bei-stoffwechselerkrankungen-spielt\/","title":{"rendered":"Welche Rolle die circadiane Uhr bei Stoffwechselerkrankungen spielt"},"content":{"rendered":"

Laut einer neuen Studie, die in eLife<\/em> ver\u00f6ffentlicht wurde, k\u00f6nnen sich Zellen mit einer funktionierenden molekularen Uhr besser an \u00c4nderungen der Glukoseversorgung anpassen und sich schneller von einem langfristigen Hunger erholen. Diese Entdeckung hilft, zu erkl\u00e4ren, warum Ver\u00e4nderungen des circadianen Rhythmus des K\u00f6rpers, wie Nachtschichtarbeit und Jetlag, das Risiko f\u00fcr Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes<\/a> erh\u00f6hen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Wie sich Glukosemangel auf die circadiane Uhr auswirkt<\/h2>\n

Circadiane Uhren sind eng mit dem Stoffwechsel verbunden: Einerseits moduliert die Uhr rhythmisch viele Stoffwechselwege, andererseits beeinflussen N\u00e4hrstoffe und Stoffwechselreize die Funktion der Uhr. Dies wird durch fein abgestimmte R\u00fcckkopplungsschleifen erreicht, bei denen einige positive Komponenten der Uhr andere aktivieren, und diese dann die urspr\u00fcnglichen aktivierenden Komponenten negativ r\u00fcckkoppeln. Da Glukose so viele Signalwege beeinflusst, wird angenommen, dass ein Glukosemangel die R\u00fcckkopplungsschleifen in der circadianen Uhr herausfordern und ihre F\u00e4higkeit, einen konstanten Rhythmus aufrechtzuerhalten, behindern k\u00f6nnte. Die Forscher wollten untersuchen<\/a>, wie sich chronischer Glukoseentzug auf die molekulare Uhr auswirkt, und welche Rolle die Uhr bei der Anpassung an Hunger spielt.\"shutterstock<\/a><\/p>\n

Anhand des Pilzes Neurospora crassa als Modell untersuchte das Team zun\u00e4chst, wie sich ein 40-st\u00fcndiger Glukosemangel auf zwei zentrale Uhrenkomponenten auswirkte, die als White Collar Complex (WCC) bezeichnet werden und aus zwei Untereinheiten WC-1 und 2 sowie Frequency (FRQ) bestehen. Sie fanden heraus, dass die Werte von WC1 und 2 allm\u00e4hlich auf etwa 15 % und 20 % der urspr\u00fcnglichen Werte vor dem Hungern abnahmen, w\u00e4hrend die FRQ-Werte gleich blieben, aber durch die Hinzuf\u00fcgung vieler Phosphatgruppen ver\u00e4ndert wurden (ein Prozess, der als Hyperphosphorylierung bezeichnet wird). Normalerweise hindert Hyperphosphorylierung FRQ daran, die WCC-Aktivit\u00e4t zu hemmen \u2013 daher spekulierten die Autoren, dass die h\u00f6here Aktivit\u00e4t den Abbau des WCC beschleunigen k\u00f6nnte. Als sie sich die nachgelagerten Aktionen von WCC ansahen, gab es kaum einen Unterschied zwischen den ausgehungerten Zellen und denen, die noch in Glukose wuchsen. Zusammengenommen deutet dies darauf hin, dass die circadiane Uhr<\/a> immer noch gut funktionierte und die rhythmische Expression zellul\u00e4rer Gene w\u00e4hrend des Glukosemangels antreibt.<\/p>\n

Um die Bedeutung der molekularen Uhr bei der Anpassung an Glukosemangel weiter zu untersuchen, verwendete das Team einen Neurospora-Stamm, dem die WC-1-Dom\u00e4ne von WCC fehlte. Anschlie\u00dfend verglichen sie das Ausma\u00df der Genexpression nach Glukosemangel mit Neurospora, die eine intakte molekulare Uhr enthielten. Sie fanden heraus, dass ein langfristiger Glukosemangel<\/a> mehr als 20 % der kodierenden Gene beeinflusste und dass 1.377 dieser 9.758 kodierenden Gene (13 %) stammspezifische Ver\u00e4nderungen zeigten, je nachdem, ob die Zellen eine molekulare Uhr hatten oder nicht. Das bedeutet, dass die Uhr eine wichtige Maschinerie f\u00fcr die Reaktion der Zellen auf einen Glukosemangel ist.<\/p>\n

Innere Uhr reguliert Stoffwechsel und Gesundheit<\/h2>\n

Als n\u00e4chstes untersuchte das Team, ob eine funktionierende Uhr wichtig ist, damit sich die Zellen nach einem Glukosemangel erholen k\u00f6nnen. Sie fanden heraus, dass das Wachstum von Neurospora-Zellen, denen ein funktioneller FRQ oder WCC fehlt, signifikant langsamer war als das von normalen Zellen, wenn Glukose hinzugef\u00fcgt wurde, was darauf hindeutet, dass eine funktionierende Uhr die Regeneration der Zellen<\/a> unterst\u00fctzt. Als sie das in Neurospora verwendete Glukosetransportsystem untersuchten, stellten sie au\u00dferdem fest, dass Zellen, denen eine funktionierende Uhr fehlt, nicht in der Lage waren, die Produktion eines entscheidenden Glukosetransporters anzuw\u00e4hlen, um mehr N\u00e4hrstoffe in die Zelle zu bringen.<\/p>\n

Laut den Forschern deuten die signifikanten Unterschiede zwischen dem Erholungsverhalten von Pilzst\u00e4mmen mit und ohne funktionierende molekulare Uhren darauf hin, dass die Anpassung an sich \u00e4ndernde N\u00e4hrstoffverf\u00fcgbarkeit effizienter ist, wenn eine circadiane Uhr in einer Zelle arbeitet. Dies l\u00e4sst darauf schlie\u00dfen, dass die Komponenten der Uhr einen gro\u00dfen Einfluss auf das Gleichgewicht der Energiezust\u00e4nde in den Zellen haben, und unterstreicht die Bedeutung der inneren Uhr f\u00fcr die Regulierung des Stoffwechsels<\/a> und der Gesundheit.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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