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

Cloxit und Sommernachtsträume – wie schädlich ist die Zeitumstellung (oder ihre Unterlassung)?


Bochum, 27. Oktober 2018:

Am Sonntag haben die meisten europäischen Ländern wieder von Sommerzeit auf Normalzeit umgestellt – möglicherweise zum letzten Mal, weil sich im Rahmen einer von der europäischen Kommission eingeleiteten Konsultation vor Kurzem 84% der Teilnehmer für eine Abschaffung der Zeitumstellung ausgesprochen haben. Als Gründe für eine Abschaffung wurden mögliche gesundheitliche Beeinträchtigungen und eine erhöhte Gefahr von Verkehrsunfällen bei allenfalls geringen Energieeinsparungen durch die Umstellung angeführt. Meist mit dem Hinweis auf schöne Sommerabende hat sich eine Mehrheit der Teilnehmenden für eine dauerhafte Beibehaltung der Sommerzeit ausgesprochen – als würde man sich einen ewigen Sommer erkaufen können.

Tatsächlich haben etliche Studien ein erhöhtes Risiko für Verkehrsunfälle, Schlaganfälle und Herzinfarkte in den ersten Tagen nach einer Zeitumstellung nachgewiesen [2–5, 12]. Negative gesundheitliche Folgen hat dabei insbesondere die Umstellung von Normalzeit auf Sommerzeit, und weniger bis überhaupt nicht eine Umstellung in der umgekehrten Richtung [3–4, 8, 11, 12]. Gründe sind möglicherweise in Schläfrigkeit und erhöhtem Stress zu verorten.

Wie wäre aber eine ewige Sommerzeit zu beurteilen? Hiervor warnen führende Chronobiologen, etwa Till Roenneberg, Professor am Institut für Medizinische Psychologie der LMU München, und die Deutsche Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin (DGSM). Durch den „sozialen Jetlag“ würden wir „dicker, dümmer und grantiger“, so Roenneberg [9]. Für die Synchronisierung der „inneren Uhr“, also der sog. zirkadianen Rhythmen, sind Tageslichtreize von Nöten, wobei Tageslicht am frühen Morgen zu einer Beschleunigung und am Nachmittag und Abend zu einer Verlangsamung des Tag-Nacht-Rhythmus führt [6]. Gerade dieses frühe Tageslicht fehlt aber, wenn im Winter eine Sommerzeit eingeführt würde. In der warmen Jahreszeit kommt es zu einem „Entrainment“, d. h. einer Anpassung der biologischen Tagesrhythmen an den Sonnenstand, aber nur bei Normalzeit. Genau dieser Mechanismus wird durch die Zeitumstellung im Frühjahr gestört [1].

Ein weiteres Problem scheint in einer Entkoppelung der zellulären Rhythmen im Skelettmuskel vom Verhaltensrhythmus zu liegen, wie kürzlich eine internationale Studie aus den Niederlanden, Frankreich und den USA nachgewiesen hat [13]. Hierfür wurden 14 junge Männer zeitweise einer künstlichen Nachtschicht ausgesetzt, indem sie für mehrere Tage in einer „Respiration Chamber“, einem von der Umwelt isolierten Appartement mit Bett, Nasszelle, Computer und Fernseher, untergebracht wurden. Die Beleuchtung wurde durch ein definiertes Protokoll gesteuert und die Teilnehmer hatten keinen Zugang zu Geräten, die die Zeit anzeigen konnte, zum Mobilfunknetz, zu Life-Fernsehen oder Rundfunkempfang. Im Rahmen eines Cross-Over-Designs wurden die Teilnehmer entweder über mehrere Tage mit normaler Zeitphase oder in der simulierten „Nachtschicht“ 12 Stunden zeitversetzt beobachtet. Mehrfach während des Studienablaufs erfolgten Blutentnahmen, am Ende schlossen sich eine Muskelbiopsie und eine „Glucose-Clamp“-Untersuchung zur Abschätzung der Insulinsensitivität an. Dabei hat sich gezeigt, dass trotz rascher Anpassung des Verhaltens an die Zeitverschiebung bestimmte für die zirkadianen Rhythmen notwendige Gene in den Muskelzellen (BMAL1, CRY1 und PER2, s. DGE-Blogbeitrag vom 5. Oktober 2017) noch nach Tagen „nach der alten Uhr tickten“. Auch die Rhythmen der Körpertemperatur passten sich nicht an, so dass die Temperatur paradoxerweise während der Schlafphasen höher als im Wachzustand war. Darüber hinaus waren in der „Nachtschichtphase“ die Blutzuckerspiegel und Triglyzeridkonzentrationen erhöht sowie Insulinempfindlichkeit und nicht-oxidative Glukoseverwertung im Muskel signifikant beeinträchtigt. Auch die Funktion von Mitochondrien, die mit der Muskelbiopsie gewonnen werden konnten, war in der Phase der Zeitverschiebung gestört. In einem speziellen bioinformatischen Verfahren (Gene Set Enrichment Analysis) zeigten sich insbesondere Veränderungen von Gen-Netzwerken, die mit dem Fettsäurestoffwechsel, dem aldosteronabhängigen Natriumhaushalt, der Insulinempfindlichkeit und der Lebensdauer zusammenhängen [13].

Kommentar

Die Daten der aktuellen Studie unterstreichen die Bedeutung der „inneren Uhr“ für den Stoffwechsel, die sich unabhängig davon auch in tierexperimentellen Untersuchungen gezeigt hat [7]. Gerade die Entkoppelung der „Muskeluhr“ von der „Verhaltensuhr“ scheint sich ungünstig auf den Stoffwechsel auszuwirken.

Aufgrund des gestörten Entrainments würde aber auch eine winterliche Sommerzeit für einen großen Teil der Bevölkerung zu erheblichen chronobiologischen Schwierigkeiten führen. Dies könnte weitere gesundheitliche Probleme nach sich ziehen. Illustriert wird das auch durch eine aktuelle registerbasierte Studie, die gezeigt hat, dass „Eulen“ (also Menschen die aufgrund ihrer Konstitution bevorzugt spät aufstehen und spät zu Bett gehen) im statistischen Mittel kürzer leben als „Lerchen“ (also Frühaufsteher kraft Veranlagung) [10]. Als nächstliegender Grund wird diskutiert, dass die Eulen in einer von Lerchen dominierten Gesellschaft zu einem für sie unphysiologischen Rhythmus gezwungen werden. Die Folge wäre chronischer Stress im Sinne einer Typ-2-Allostase, die zu psychischen Krankheiten, Diabetes und kardiovaskulären Erkrankungen führt, wie in der zitierten Studie auch beobachtet.

Im weltweiten Vergleich ist die Diabetesprävalenz besonders hoch in Regionen, wo die Uhrzeit der Sonnenzeit vorausgeht, etwa in Mexiko und Papua-Neuguinea, im Südosten der USA, einem Großteil Indiens, im Sudan und in der Volksrepublik China [14], wo nach der Machtübernahme durch die kommunistische Partei im Jahre 1949 landesweit die Pekinger Zeit als „China Standard Time“ eingeführt wurde. Die selbe Zeitzone (UTF+8) gilt auch in der Republik China auf Taiwan, passt dort aber zur Sonnenzeit. In Taiwan ist trotz genetischer Ähnlichkeit der Bevölkerung die altersadjustierte Diabetesprävalenz geringer als in der Volksrepublik China [14].

Aus endokrinologischer Sicht wäre eine ewige Sommerzeit zumindest bedenklich. Die resultierende Chronodisruption könnte mehr schaden als nützen.

PD Dr. med. Johannes W. Dietrich
Medizinische Klinik I
BG Universitätsklinikum Bergmannsheil GmbH
Bürkle-de-la-Camp-Platz 1
D-44789 Bochum
Johannes.dietrich@ruhr-uni-bochum.de

Literatur

1. Kantermann T, Juda M, Merrow M, Roenneberg T. The human circadian clock’s seasonal adjustment is disrupted by daylight saving time. Curr Biol. 2007 Nov 20;17(22):1996-2000. PMID 17964164.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17964164
https://doi.org/10.1016/j.cub.2007.10.025

2. Janszky I, Ahnve S, Ljung R, Mukamal KJ, Gautam S, Wallentin L, Stenestrand U. Daylight saving time shifts and incidence of acute myocardial infarction–Swedish Register of Information and Knowledge About Swedish Heart Intensive Care Admissions (RIKS-HIA). Sleep Med. 2012 Mar;13(3):237-42. doi: 10.1016/j.sleep.2011.07.019. PMID 22285108.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22285108
https://doi.org/10.1016/j.sleep.2011.07.019

3. Sandhu A, Seth M, Gurm HS. Daylight savings time and myocardial infarction. Open Heart. 2014 Mar 28;1(1):e000019. doi: 10.1136/openhrt-2013-000019. PMID 25332784; PMCID PMC4189320.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25332784/
https://doi.org/10.1136/openhrt-2013-000019

4. Kirchberger I, Wolf K, Heier M, Kuch B, von Scheidt W, Peters A, Meisinger C. Are daylight saving time transitions associated with changes in myocardial infarction incidence? Results from the German MONICA/KORA Myocardial Infarction Registry. BMC Public Health. 2015 Aug 14;15:778. doi: 10.1186/s12889-015-2124-4. PMID 26271748; PMCID PMC4535383.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26271748
https://doi.org/10.1186/s12889-015-2124-4

5. Sipilä JO, Ruuskanen JO, Rautava P, Kytö V. Changes in ischemic stroke occurrence following daylight saving time transitions. Sleep Med. 2016 Nov – Dec;27-28:20-24. doi: 10.1016/j.sleep.2016.10.009. PMID 27938913.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27938913
https://doi.org/10.1016/j.sleep.2016.10.009

6. Cardinali DP. The Timed Autonomic Nervous System. In: Cardinali DP. Autonomic Nervous System – Basic and Clinical Aspects. Springer 2018. ISBN 978-3-319-57570-4. 19–56.
https://doi.org/10.1007/978-3-319-57571-1_2

7. Dyar KA, Hubert MJ, Mir AA, Ciciliot S, Lutter D, Greulich F, Quagliarini F, Kleinert M, Fischer K, Eichmann TO, Wright LE, Peña Paz MI, Casarin A, Pertegato V, Romanello V, Albiero M, Mazzucco S, Rizzuto R, Salviati L, Biolo G, Blaauw B, Schiaffino S, Uhlenhaut NH. Transcriptional programming of lipid and amino acid metabolism by the skeletal muscle circadian clock. PLoS Biol. 2018 Aug 10;16(8):e2005886. doi: 10.1371/journal.pbio.2005886. PMID 30096135; PMCID PMC6105032.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30096135
https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2005886

8. Ferrazzi E, Romualdi C, Ocello M, Frighetto G, Turco M, Vigolo S, Fabris F, Angeli P, Vettore G, Costa R, Montagnese S. Changes in Accident & Emergency Visits and Return Visits in Relation to the Enforcement of Daylight Saving Time and Photoperiod. J Biol Rhythms. 2018 Oct;33(5):555-564. doi: 10.1177/0748730418791097. PMID 30056770.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30056770
https://doi.org/10.1177/0748730418791097

9. Hanika JC. Forscher warnen vor dauerhafter Sommerzeit. Nachrichten des Bayerischen Rundfunks vom 12. September 2018.
https://www.br.de/nachrichten/wissen/forscher-warnen-vor-dauerhafter-sommerzeit,R3QqWFK

10. Knutson KL, von Schantz M. Associations between chronotype, morbidity and mortality in the UK Biobank cohort. Chronobiol Int. 2018 Aug;35(8):1045-1053. doi: 10.1080/07420528.2018.1454458. PMID 29642757; PMCID PMC6119081.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29642757
https://doi.org/10.1080/07420528.2018.1454458

11. Manfredini R, Fabbian F, Cappadona R, Modesti PA. Daylight saving time, circadian rhythms, and cardiovascular health. Intern Emerg Med. 2018 Aug;13(5):641-646. doi: 10.1007/s11739-018-1900-4. PMID 29971599.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29971599
https://doi.org/10.1007/s11739-018-1900-4

12. Prats-Uribe A, Tobías A, Prieto-Alhambra D. Excess Risk of Fatal Road Traffic Accidents on the Day of Daylight Saving Time Change. Epidemiology. 2018 Sep;29(5):e44-e45. doi: 10.1097/EDE.0000000000000865. PMID 29864085.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29864085
https://doi.org/10.1097/EDE.0000000000000865

13. Wefers J, van Moorsel D, Hansen J, Connell NJ, Havekes B, Hoeks J, van Marken Lichtenbelt WD, Duez H, Phielix E, Kalsbeek A, Boekschoten MV, Hooiveld GJ, Hesselink MKC, Kersten S, Staels B, Scheer FAJL, Schrauwen P. Circadian misalignment induces fatty acid metabolism gene profiles and compromises insulin sensitivity in human skeletal muscle. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Jul 24;115(30):7789-7794. doi: 10.1073/pnas.1722295115. PMID 29987027; PMCID PMC6065021.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29987027
https://doi.org/10.1073/pnas.1722295115

14. IDF Diabetes Atlas – Across the globe, 8th Edition.
http://www.diabetesatlas.org/across-the-globe.html

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Publiziert am von Dr. Johannes W. Dietrich
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4 Antworten auf Cloxit und Sommernachtsträume – wie schädlich ist die Zeitumstellung (oder ihre Unterlassung)?

  1. Maja5 sagt:

    Ich hätte mir mehr vom gesunden Menschenverstand bei den Bürokraten in Brüssel gewünscht. Wie schwierig ist es zu verstehen, daß eine Zitrone nicht dasselbe, wie künstlich hergestellte Ascorbinsäure, ist. Bsw.
    Da hätte man nicht erst nachweisen müssen, daß ein natürlicher Rhytmus für den Menschen allenfalls günstiger sind. Einfach nur absurd…

  2. Danke für diesen schönen Beitrag. Ein paar wichtige Argumente gegen die ganzjährige Sommerzeit aus chronobiologischer Sicht habe ich hier zusammengefasst (Der Text ist in etwas gekürzter Form auch in der Berliner Zeitung und dem Kölner Stadt-Anzeiger erschienen):
    https://www.riffreporter.de/erbe-umwelt-peter-spork/sommerzeit/

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