Entspannung

30.04.13

Schlafmangel beeinflusst hunderte Gene

 

http://www.pnas.org/content/early/2013/02/20/1217154110.abstract

PNAS 2013:E1132E1141; online 25. Februar

Einfluss von Schlafmangel auf den zirkadianen Rhythmus und die Expressionsamplitude des Transkriptoms im menschlichen Blut

Carla S. Möller-Levet, Simon N. Archer, Giselda Bucca, et al.

Abstract

Schlafmangel und eine Störung des zirkadianen Rhythmus stehen im Zusammenhang mit negativen gesundheitlichen Entwicklungen wie beispielsweise Übergewicht, Herz-Kreislauferkrankungen und einer Minderung der geistigen Leistungsfähigkeit. Die verantwortlichen Mechanismen konnten bislang nicht mal annähernd geklärt werden. Es wurden 26 Teilnehmer über eine Woche einer Schlafbeschränkung unterzogen (im Mittel 5,7 Stunden Schlaf pro 24 Stunden) und anschließend über eine Woche mit ausreichendem Schlaf (im Mittel 8,5 Stunden pro 24 Stunden) versorgt. Direkt im Anschluss an beide Versuchsbedingungen wurden 10 RNA-Proben aus dem Vollblut jedes Teilnehmers genommen. Während der Schlafbeschränkung waren Einflüsse wie Licht, körperliche Aktivität und Ernährung kontrolliert worden. Die Transkriptomanalyse ergab, dass 711 Gene durch den Schlafmangel rauf- oder runtergeregelt wurden. Weiterhin wurde die Zahl jener Gene, die in dem zirkadianen Rhythmus zuzuordnen sind, von 1.855 auf 1.481 heruntergeregelt. Gleichfalls wurde die zirkadiane Amplitude dieser Gene reduziert. Andererseits wurde die Zahl der Gene, die auf totalen Schlafentzug reagierten, von 122 auf 856 hochgeregelt.

Einige Gene, die durch Schlafmangel beeinflusst werden, stehen im Zusammenhang mit dem zirkadianen Rhythmus (PER1, PER2, PER3, CRY2, CLOCK, NR1D1, NR1D2, RORA, DEC1, CSNK1E), mit Schlaf-Homeostase (IL6, STAT3, KCNV2, CAMK2D), mit oxidativem Stress (PRDX2, PRDX5) und mit Stoffwechselvorgängen (SLC2A3, SLC2A5, GHRL, ABCA1). Zu den betroffenen biologischen Prozessen zählen Chromatin Modifikation, Gen-Expressionsregulation, makromolekularer Stoffwechsel und Entzündungs-, Immun- und Stressreaktionen.

Das bedeutet, dass unzureichender Schlaf das Transkriptom im Blut beeinflusst und zu einer Störung der zirkadianen Regulation beiträgt und den Effekt eines akuten totalen Schlafentzugs intensiviert. Die identifizierten biologischen Effekte sind unter Umständen bei den negativen Einflüssen des Schlafmangels auf die Gesundheit involviert und unterstreichen Zusammenhänge zwischen Schlaf-Homeostase, zirkadianen Rhythmus und Stoffwechsel.