{"id":56592,"date":"2024-05-07T04:31:25","date_gmt":"2024-05-07T11:31:25","guid":{"rendered":"https:\/\/www.chronobiology.com\/?p=56592"},"modified":"2024-05-07T04:39:18","modified_gmt":"2024-05-07T11:39:18","slug":"die-synchronisierung-zwischen-der-zentralen-circadianen-uhr-und-den-circadianen-uhren-der-gewebe-bewahrt-ihre-funktion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.chronobiology.com\/de\/die-synchronisierung-zwischen-der-zentralen-circadianen-uhr-und-den-circadianen-uhren-der-gewebe-bewahrt-ihre-funktion\/","title":{"rendered":"Die Synchronisierung zwischen der zentralen circadianen Uhr und den circadianen Uhren der Gewebe bewahrt ihre Funktion"},"content":{"rendered":"

Zwei sich erg\u00e4nzende Forschungsartikel zeigen, dass zentrale und periphere circadiane Uhren die t\u00e4gliche Aktivit\u00e4t von Haut und Muskeln<\/a> koordinieren. Die Koordination zwischen den beiden Uhren (der zentralen und der peripheren) gew\u00e4hrleistet 50% der circadianen Funktionen von Geweben, einschlie\u00dflich lebenswichtiger Prozesse wie Zellzyklus, DNA-Reparatur, mitochondriale Aktivit\u00e4t und Stoffwechsel. Die Synchronisierung zwischen der zentralen und der peripheren Uhr des Gehirns verhindert eine vorzeitige Muskelalterung und verbessert die Muskelfunktion, was neue Strategien zur Bek\u00e4mpfung des altersbedingten Abbaus durch Modulation des 24-Stunden-Rhythmus nahelegt.<\/p>\n

Wie circadiane Uhren die Aufrechterhaltung einer optimalen Funktionalit\u00e4t von Muskeln und Haut sicherstellen<\/h2>\n

Die in den 1970er Jahren entdeckten circadianen Uhren sind f\u00fcr die Regelung der biologischen Zeit in den meisten Zellen des menschlichen K\u00f6rpers unerl\u00e4sslich. Diese internen Mechanismen passen biologische Prozesse an einen 24-Stunden-Zyklus an und erm\u00f6glichen die Synchronisierung der Zellfunktionen mit den t\u00e4glichen Schwankungen in der Umwelt. Die circadianen Rhythmen, die von einer zentralen Uhr im Gehirn koordiniert werden, die mit Uhren in verschiedenen peripheren Geweben kommuniziert, beeinflussen viele Funktionen, von unserem Schlafverhalten<\/a> bis hin zu unserer F\u00e4higkeit, Nahrung zu verwerten.<\/p>\n

\"Beauty,Photo,Of,Woman,With,Clean,And,Healthy,Skin,Showing\"<\/a>Ein Team unter der Leitung von Dr. Salvador Aznar Benitah, ICREA-Forscher am IRB Barcelona, und Dr. Pura Mu\u00f1oz-C\u00e1noves, ICREA-Forscherin an der Fakult\u00e4t f\u00fcr Medizin und Biowissenschaften der Universit\u00e4t Pompeu Fabra (UPF), hat beschrieben, wie die Synchronisation zwischen der zentralen Uhr und den peripheren Uhren in Muskeln und Haut eine Schl\u00fcsselrolle bei der Sicherstellung der korrekten Funktion dieser Gewebe sowie bei der Vorbeugung degenerativer Prozesse im Zusammenhang mit dem Altern spielt. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden in zwei Artikeln in hochrangigen Fachzeitschriften ver\u00f6ffentlicht. So erscheint die Studie \u00fcber die Synchronisation zwischen der zentralen und der peripheren Uhr in Science, w\u00e4hrend die Arbeit \u00fcber die Koordination zwischen der zentralen Uhr und der peripheren Uhr der Haut in Cell Stem Cell ver\u00f6ffentlicht<\/a> wurde. Beide Studien zeigen die gemeinsamen Mechanismen auf, die die Bedeutung dieser Koordination f\u00fcr die Aufrechterhaltung der optimalen Funktionalit\u00e4t von Muskeln und Haut unterstreichen.<\/p>\n

Die Arbeit beschreibt auch das bemerkenswerte Ma\u00df an Autonomie der peripheren Uhren, die 24-Stunden-Zyklen aufrechterhalten und etwa 15% der circadianen Funktionen in Abwesenheit der zentralen Uhr steuern k\u00f6nnen. Die Studie verdeutlicht, dass eine minimale Interaktion zwischen nur zwei Gewebeuhren (einer zentralen und einer peripheren) erforderlich ist, um die optimale Funktion von Geweben wie Muskeln und Haut aufrechtzuerhalten und deren Verschlechterung und Alterung zu verhindern. Der n\u00e4chste Schritt besteht nun darin, die Signalfaktoren zu identifizieren, die an dieser Interaktion beteiligt sind, mit Blick auf m\u00f6gliche therapeutische Anwendungen.<\/p>\n

Entwicklung von Therapien f\u00fcr die Muskelalterung und die Verbesserung der k\u00f6rperlichen Leistungsf\u00e4higkeit im Alter<\/h2>\n

Die in der Zeitschrift Science ver\u00f6ffentlichte Studie<\/a> \u00fcber die Kommunikation zwischen Gehirn und Muskeln best\u00e4tigt, dass die Koordination zwischen der zentralen und der peripheren Uhr f\u00fcr die Aufrechterhaltung der t\u00e4glichen Muskelfunktion<\/a> und die Verhinderung der vorzeitigen Alterung dieses Gewebes entscheidend ist. Die Wiederherstellung des circadianen Rhythmus verringert den Verlust an Muskelmasse und -kraft und verbessert so die verschlechterten motorischen Funktionen in experimentellen Mausmodellen.<\/p>\n

Die Forschungserkenntnisse haben auch gezeigt, dass die zeitbeschr\u00e4nkte Ern\u00e4hrung (TRF), bei der nur in der aktiven Phase des Tages gegessen wird, die zentrale Uhr teilweise ersetzen und die Autonomie der Muskeluhr verbessern kann. Noch wichtiger ist, dass diese Wiederherstellung des circadianen Rhythmus durch TRF den Muskelabbau, die Verschlechterung der metabolischen und motorischen Funktionen und den Verlust der Muskelkraft bei gealterten M\u00e4usen eind\u00e4mmen kann.<\/p>\n

Diese Erkenntnisse haben erhebliche Auswirkungen auf die Entwicklung von Therapien f\u00fcr die Muskelalterung und die Verbesserung der k\u00f6rperlichen Leistungsf\u00e4higkeit im Alter. Dr. Arun Kumar und Mireia Vaca Dempere, beide von der UPF, sind die Erstautoren dieser Studie, zu der auch Dr. Eusebio Perdiguero und Antonio Serrano, fr\u00fcher an der UPF und jetzt bei Altos Labs, beigetragen haben.<\/p>\n

In der in Cell Stem Cell ver\u00f6ffentlichten Studie hat das Team gezeigt, dass die circadiane Uhr der Haut<\/a> eine zentrale Rolle bei der Koordinierung der t\u00e4glichen Physiologie dieses Gewebes spielt. Durch die Integration von Gehirnsignalen und manchmal auch durch deren Modifizierung, gew\u00e4hrleistet diese Koordination die korrekte Funktionsweise der Haut.<\/p>\n

Eine \u00fcberraschende Entdeckung war, dass in Abwesenheit der peripheren Uhr die zentrale K\u00f6rperuhr<\/a> den circadianen Rhythmus der Haut aufrechterh\u00e4lt, aber auf die entgegengesetzte Weise wie es \u00fcblich funktioniert (d. h. nach einem entgegengesetzten Zeitplan). So stellten die Forscher beispielsweise fest, dass die DNA-Replikation, wenn sie nur von der zentralen Uhr gesteuert w\u00fcrde, tags\u00fcber stattfinden w\u00fcrde, wenn die Haut dem ultravioletten Licht ausgesetzt ist, was das Risiko der Mutationsanh\u00e4ufung erh\u00f6hen w\u00fcrde. Dieses Ph\u00e4nomen unterstreicht die Bedeutung der peripheren Uhr, die nicht nur Signale von der zentralen Uhr empf\u00e4ngt – welche die Rhythmen des gesamten Organismus koordiniert -, sondern diese Signale auch an die spezifischen Bed\u00fcrfnisse des Gewebes anpasst, in dem sie sich befinden (im Fall der Hautstammzellen erreicht die DNA-Replikation ihren H\u00f6hepunkt, wenn sie tags\u00fcber ultraviolettem Licht ausgesetzt sind).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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