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News: Taktlos

Unhörbar für das menschliche Ohr tickt in unserem Körper eine biologische Uhr, die durch den täglichen Hell-Dunkel-Wechsel nahezu auf einen 24-stündigen Rhythmus justiert ist. Viele Stellschrauben des komplizierten Räderwerks sind immer noch unbekannt. Nun gelang es Wissenschaftlern, mit dem Gen Nf1 einen wichtigen Signalübermittler zu identifizieren.
Nicht nur von Zeit zu Zeit, sondern kontinuierlich sorgt ein inneres Stellwerk dafür, dass lebenswichtige Funktionen unseres Organismus wie der Schlaf-Wach-Rhythmus, die Körpertemperatur, der Blutdruck und die Freisetzung von verschiedenen Hormonen nicht aus dem Takt geraten. Gesteuert wird die so genannte biologische Uhr über den Hell-Dunkel-Wechsel zwischen Tag und Nacht sowie über die jahreszeitlich schwankenden Lichtverhältnisse.

Unser inneres Schrittmachersystem tickt gewöhnlich ziemlich genau im 24-Stunden-Rhythmus. Bei manchen Menschen jedoch ist es aus dem Takt – die Folgen reichen von Schlafstörungen bis hin zu schweren Stoffwechselproblemen.

Auch Menschen mit der Erbkrankheit Neurofibromatose des Typs 1 leiden des öfteren unter Schlafschwierigkeiten. Bei ihnen ist das Tumorsuppressorgen Nf1 auf dem Chromosom 17 mutiert, und die Betroffenen entwickeln infolgedessen hellbraune Hautflecken sowie bösartige Tumoren. Doch das scheinen nicht die einzigen Auswirkungen zu sein.

Amita Sehgal und ihre Kollegen vom Howard Hughes Medical Institute und der University of Pennsylvania untersuchten Taufliegen (Drosophila melanogaster), deren Nf1-Gen defekt war. Die Tiere haben offenbar kein Zeitgefühl. Als die Forscher in das Erbgut der Fliegen jedoch ein intaktes Nf1-Gen einfügten, zeigten die Taufliegen nunmehr ein normales Aktivitätsmuster: Ihre innere Uhr tickte demnach im normalen 24-Stunden-Takt.

Wie weitere Analysen ergaben, funktionierten andere bekannte Zahnräder im Stellwerk – gesteuert durch die von den Genen per und timeless produzierten Proteine – einwandfrei. Doch nur mit einem funktionierenden Nf1-Gen stellte sich die Schlafphase richtig ein. Vermutlich handelt es sich bei Nf1 um ein Kontollelement, das nicht direkt auf die biologische Uhr einwirkt, betont Sehgal.

Die Forscher hoffen nun, mit Hilfe dieser wichtigen Komponente innerhalb des einem elektrischen Schaltkreis vergleichbaren Systems nachzuvollziehen, wohin einige Drähte laufen. Auf diese Weise könnten sie aufdecken, wie die innere Uhr zeitgebende Signale an andere Körperteile weiterleitet. Und obwohl die Ergebnisse auf Untersuchungen an Fliegen basieren, sind sie auf Säugetiere inklusive des Menschen übertragbar, da jene ebenfalls eine von Nf1 ausgelöste Signalkaskade aufweisen.

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