Medizinische Kurznachrichten der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie
(Prof. Helmut Schatz, Bochum)

Biologische Rhythmen durch Zusammensetzung des Essens gesteuert


Bochum, 9. Mai 2015:

Die Tagesrhythmen der Cortisol-Sekretion und der Genexpression oszillierender  „Clock“-Gene und nicht oszillierender Gene, die den Energiehaushalt und Fettstoffwechsel beeinflussen, sind von der Nahrungszusammensetzung abhängig. Dies fanden Forscher der Arbeitsgruppe von Andreas Pfeiffer am Deutschen Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (1).

Die Autoren untersuchten 29 normalgewichtige, gesunde Personen vor sowie 1 und 6 Wochen nach isokalorischer Kost-Umstellung  von hohem Kohlenhydrat- mit niedrigem Fett-Anteil (HC/LFD) auf  wenig Kohlenhydrate und mehr Fett (LC/HFD). Der Tagesrhythmus des im Speichel gemessenen Cortisols zeigte 1 und 6 Wochen nach Umstellung auf LC/HFD eine Phasenverzögerung und einen Amplitudenanstieg. Auch die Tages-Oszillationen der Clock-Gene (PER1,2 und 3 sowie TEF) und die anti-inflammatorischen Gene (CD14, CD 180, NFKBIA und IL1B) wurden verändert. Die Kost mit wenig Kohlenhydraten und viel Fett veränderte auch nicht-oszillatorische Gene, welche den Energiestoffwechsel (SIRT1) und Fett-Metabolismus (ACOX3, IDH3A) beeinflussen. Die Expression der Clock-Gene, bestimmt in den Monozyten, nicht aber das Speichel-Cortisol war eng mit den Fettspiegeln im Blut und mit der Expression von Stoffwechsel- und inflammatorischen Genen korreliert.

Kommentar

Den biologischen  Rhythmen liegen endogene Schrittmacher und exogene Zeitgeber zugrunde. Der ganz große Zeitgeber der Natur ist das Licht. In der Arbeit der Gruppe von Andreas Pfeiffer (1) wurde nun schön gezeigt, dass auch die Nahrungszusammensetzung ein Zeitgeber sein kann, der den endogenen Schrittmacher im Gehirn („Master Clock“), im peripheren Gewebe („Slave Clocks“) sowie die Stoffwechselgene beeinflusst. Gewiß werden  weitere, zur Zeit noch nicht oder nur wenig bekannte Zeitgeber (wie etwa Temperaturschwankungen der Umgebung) existieren. So hatte schon 1729 der Astronom de Marain beobachtet, dass Mimosen ihre Blätter unabhängig vom Sonnenlicht öffnen und schließen.

Die biologischen Rhythmen der Chronobiologie kann man nach der Periodenlänge einteilen in: Infradiane Rhythmen mit Perioden länger als 24 Stunden: circannuale,  circalunare, und semilunare (Springfluten, Nipptiden). Circadiane Rhythmen: etwa 24 h. Circatidale Rhythmen (Gezeiten, alle 12.5 Stunden). Ultradiane Rhythmen: mehrmals am Tage, in der Regel das exakte Vielfache eines Tages (Fresszyklen von Feldmäusen, 90-min-Schlafzyklus erwachsener Menschen, pulsatile Hormonfreisetzungen aus der Hypophyse).

Zur Terminologie: Die „Biologischen Rhythmen“ der Chronobiologie  dürfen nicht mit der von   dem Wiener Psychologen H. Swoboda und dem Berliner Arzt W.Fließ vor einem Jahrhundert begründeten Theorie des  „Biorhythmus“  verwechselt werden: Diese postuliert, dass mit dem Geburtsdatum ein körperlicher Rhythmus von 23 Tagen, ein emotionaler von 28  und ein geistiger von 33 Tagen festgelegt sei. Immer dann, wenn die Maxima (oder Minima) der periodischen Schwankungen zeitlich zusammenfallen, sei ein potenziell guter (oder schlechter) Zeitpunkt für den Menschen, etwa für wichtige Entscheidungen. Im Internet finden sich zuhauf Formeln und auch Taschenrechner dafür.  Dieser „Biorhythmus“ ist physiologisch nicht belegbar und dem Bereich der Esoterik zuzuordnen.

Helmut Schatz

Literatur

(1) Olga Pivovarova, Karsten Jürchott, Natalia Rudovich et al.: Changes of dietary fat and carbohydrate content alter central and peripheral clock in humans.
J. Clin Endocrinol Metabol. published online Mach 30, 2015.
DOI: http://dx.doi.org/10.1210/jc.2014-3868

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Publiziert am von Prof. Helmut Schatz
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