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News: Das Signal zum Aufstehen

Wenn jemand mitten in der Nacht auf Zehenspitzen in Ihr Zimmer kommt und das Licht anschaltet, betätigt Ihr Gehirn automatisch seinen eigenen Schalter - und drosselt schnellstens die Produktion von Melatonin, einem Hormon, das uns hilft weiter zu schlafen. Neuen Studien zufolge geht das Gehirn noch einen Schritt weiter und zerstört das bereits vorhandene Melatonin.
Helles Licht bewirkt einen gleichzeitigen Abfall sowohl des Melatoninspiegels, als auch der Aktivität des Enzyms, das zur Synthese des Melatonins benötigt wird: N-Acetyltransferase (AA-NAT). Normalerweise verwenden Zellen Proteininhibitoren, um Enzyme abzustellen. Bei AA-NAT jedoch gab es bisher noch keine Beweise für diese Art der Hemmung. Um herauszufinden, welche Kräfte im Enzym wirken, haben David Klein und seine Kollegen vom National Institute of Child Health and Human Development in Bethesda, Maryland, einen empfindlichen Antikörpertest entwickelt, mit dem man die Menge AA-NAT in einer Gewebeprobe messen kann (Science vom 27. Februar 1998).

Diesen Test wandten die Forscher bei Ratten an. Nachdem sie mitten in der Nacht 15 Minuten lang eine schlafende Ratte mit hellem Licht beschienen hatten, fanden sie heraus, daß der AA-NAT-Spiegel in der Zirbeldrüse des Gehirns – die das Melatonin absondert – auf ein Hundertstel gefallen und kaum mehr nachzuweisen war. Dann hemmten die Wissenschaftler die als Proteasome bezeichneten Proteinkomplexe in der Zelle, welche Proteine zerschneiden, und schlagartig stellten sich wieder die normalen AA-NAT-Nachtwerte ein. Das legt nahe, daß das Niveau der Acetyltransferase wirklich durch die Proteasome kontrolliert wird.

Die schnelle Zerstörung "sagt uns, wie wichtig es ist, daß Melatonin bei Licht nicht mehr vorhanden ist", meint Al Lewy, Chronobiologe von der Oregon Health Sciences University in Portland. Lewy zufolge würde das Gehirn nicht wollen, daß am Tage Melatonin wirkt, da das Hormon die innere Uhr des Körpers durcheinander bringen würde. "Jetzt wissen wir, daß wir herausfinden müssen, was die AA-NAT-Zerstörung durch die Proteasome blockiert oder verstärkt", erklärt Klein. "Wenn uns das gelingt, können wir die Melatonin-Werte ändern."

Mit einem entsprechenden Medikament könnten zum Beispiel Arbeiter leichter Nachtschichten durchhalten.

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