Forscher fanden heraus, dass die Desynchronisierung des zirkadianen Rhythmus von Ratten Veränderungen im Gehirn verursachte, die erhebliche Auswirkungen auf Appetit und Essverhalten hatten. Die Ergebnisse haben wichtige Auswirkungen auf Nachtschichtarbeiter, Jetlag-Patienten und Menschen mit chronischen Schlafstörungen.
Unser zirkadianer Rhythmus – die biologische Uhr des Körpers – reguliert die Sekretion von Glukokortikoiden, Hormonen, die von den Nebennieren ausgeschüttet werden und viele physiologische Funktionen, einschließlich Stoffwechsel und Appetit, regulieren. Es ist bekannt, dass Glukokortikoide Peptide oder Neuropeptide im Gehirn, die den Appetit kontrollieren, direkt modulieren. Einige davon sind orexigen (erhöhen den Appetit), während andere magersüchtig sind (vermindern den Appetit). Das wichtigste Glukokortikoid im menschlichen Körper ist Cortisol, das als „natürliches Steroid“ des Körpers gilt.
Eine neue Studie unter der Leitung von Forschern der Universität Bristol untersucht, wie sich eine „zirkadiane Dysregulation“ – eine Störung der Körperuhr, die oft mit Nachtschichten oder Jetlag einhergeht – auf die Regulierung von Hormonen im Gehirn auswirkt, die den Hunger kontrollieren.
Die Forscher verwendeten Ratten, denen die Nebennieren entfernt worden waren, und teilten sie in eine Kontrollgruppe und eine „Jetlag“-Gruppe ein. Der Kontrollgruppe wurde eine Infusion von Corticosteron – dem Rattenäquivalent von Cortisol – verabreicht, das die Freisetzung des Hormons basierend auf hellen und dunklen Hinweisen während des normalen zirkadianen Lichtzyklus nachahmt. Die Behandlungsgruppe erhielt ebenfalls Corticosteron, das jedoch 12 Stunden lang nicht mit den Hell-Dunkel-Signalen übereinstimmte.
Die Forscher fanden heraus, dass die Fehlausrichtung zwischen Hell-Dunkel-Signalen bei den Ratten in der fehlregulierten Gruppe zu einer Fehlregulation von Neuropeptid Y (NPY), einem promineralischen Neuropeptid, führte, was dazu führte, dass sie in inaktiven Phasen des Tages mehr fraßen.
Ratten in der Kontrollgruppe verbrauchten 88,4 % ihrer täglichen Kalorienaufnahme während der aktiven Zeit (d. h. „Tag“), aber nur 11,6 % während der inaktiven Zeit („Nacht“). Im Gegensatz dazu verbrauchten die „Jetlag“-Ratten während der inaktiven Phase 53,8 % ihrer täglichen Kalorienaufnahme, ohne dass die Aktivität entsprechend zunahm, was bedeutete, dass die Behandlungsgruppe während der inaktiven Phase erstaunliche 460 % mehr Kalorien zu sich nahm als die Kontrollgruppe.
Die Forscher fanden auch signifikante Veränderungen in der Genexpression in der inaktiven Behandlungsgruppe. Sie sagen, dass ihre Ergebnisse zeigen, dass Neuropeptide, die den Appetit beeinflussen, erheblich gestört werden, wenn die täglichen Glukokortikoidspiegel nicht mit hellen und dunklen Reizen übereinstimmen.
„Das Nebennierenhormon Corticosteron wird normalerweise im zirkadianen Rhythmus ausgeschüttet und ist ein wichtiger Faktor bei der täglichen Kontrolle von Gehirnpeptiden, die den Appetit regulieren“, sagte der Co-Autor der Studie, Stafford Lightman. „Wenn wir darüber hinaus die normale Beziehung von Corticosteron zum zirkadianen Lichtzyklus stören, führt dies zu Anomalien in der Genregulation und im Appetit während der normalen Schlafperiode des Tieres.“
Die Forscher stellten fest, dass sich das Körpergewicht der Ratten zwar nicht wesentlich veränderte (was an der kurzen fünftägigen Dauer der Studie liegen könnte), „erhebliche deutliche Veränderungen“ im Fressverhalten jedoch sofort erkennbar waren und während des gesamten Experiments konstant blieben.
Sie sagen, dass die in der Studie entdeckten Neuropeptide zukünftige Angriffspunkte für Medikamente zur Behandlung von Essstörungen und Fettleibigkeit sein könnten. Darüber hinaus bieten sie einige Ratschläge für diejenigen, die versuchen, nächtliche Gelüste durch pure Willenskraft zu überwinden.
Becky Conway-Campbell, korrespondierende Autorin der Studie, sagte: „Für diejenigen, die lange Nachtschichten arbeiten, empfehlen wir, dass sie versuchen, die Exposition gegenüber Tageslicht, Herz-Kreislauf-Training und Mahlzeiten zu festgelegten Zeiten beizubehalten. Die größeren Faktoren, die den gesteigerten Appetit antreiben, lassen sich jedoch nur schwer durch „Disziplin“ oder „Routine“ außer Kraft setzen. Daher entwerfen wir derzeit Studien zur Bewertung von Rettungsstrategien und pharmakologischen Interventionsmedikamenten. Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse auch neue Erkenntnisse darüber liefern, wie chronischer Stress und Schlafstörungen zu übermäßigem Stress beitragen Kalorienaufnahme.“
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Communications Biology veröffentlicht.