Innere Uhr: Erregender Zeitgeber
Langstreckenflieger und Schichtarbeiter kämpfen ständig damit, ihr inneres Uhrwerk an die äußeren Gegebenheiten anzupassen, die ihnen Hell und Dunkel vermitteln. Für Hamster steht nun ein Gegenmittel bereit, das Mensch wohlbekannt ist - allerdings aus ganz anderer Absicht.
© Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (Ausschnitt)
Endlich da. Nach langen, unbequemen Stunden stolpern die Urlauber übernächtigt und mit steifen Muskeln aus dem Flieger. Thailand lockt mit Sonne, Strand, Erholung – und Jetlag. Schließlich reagiert unser Körper recht ungehalten darauf, seinen Tagesrhythmus um sechs Stunden nach vorne verschieben zu müssen. Bis sich unsere innere Uhr nachgestellt hat, können schon zwei, drei Tage vergehen.
Lichttherapie oder Medikamente können helfen. Diego Golombek von der Nationaluniversität von Quilmes in Buenos Aires und ihre Kollegen hatten aber noch einen weiteren Wirkstoff im Blick: Sildenafil, besser bekannt unter dem Handelsnamen Viagra. Ursprünglich als Mittel gegen Herzkrankheiten entwickelt – ohne Erfolg –, sollen die kleinen, blauen Pillen seit 1998 bei erektiler Dysfunktion einspringen, indem sie die Gefäße erweitern und so den Bluteinstrom in den Schwellkörper des Penis unterstützen und über längere Zeit erhalten. Aber Viagra gegen Jetlag?
Der Wirkungsmechanismus hatte die Forscher auf die Idee gebracht: Sildenafil hemmt das Enzym Phosphodiesterase-V (PDE5), das seinerseits den Botenstoff zyklisches Guanosinmonophosphat oder cGMP abbaut. Und cGMP wirkt nicht nur an der Gefäßerweiterung mit, es beeinflusst auch die innere Uhr. So schwanken die cGMP-Konzentrationen in der zentralen Schaltstelle des Uhrwerks – dem suprachiasmatischen Nukleus – beispielsweise von Goldhamstern (Mesocricetus auratus) je nach Lichteinfluss, was wohl auf Veränderungen im Abbau durch die PDE5 zurückzuführen ist. Hier einzugreifen, könnte also den Jetlag-Effekt beeinflussen.
Was sich auch tatsächlich bestätigte: Spritzten die Forscher Goldhamstermännchen Sildenafil und verdunkelten dann die Käfige sechs Stunden früher als zuvor, benötigten die Tiere nur die Hälfte der Zeit wie ihre Artgenossen ohne Medikament, bis sie wieder zu gewohnter Tageszeit im Laufrad rannten. Allerdings machte sich dabei noch der sonst erwünschte Viagra-Effekt bemerkbar. Bei entsprechend reduzierter Dosis jedoch fiel die erregende Nebenwirkung aus, und die Tiere strampelten trotzdem noch um ein Drittel der Zeit früher wieder nach bewährtem Tagesplan als ihre Kontrollgefährten.
Eine einzige Spritze reichte, um den Tieren beim Nachstellen der Uhr zu helfen. Natürlich ist ungewiss, ob es Mensch genauso erginge – und ob statt Injektion auch eine Tablette genügte. Sollte sich beides bejahen lassen, hätte Sildenafil einen großen Vorteil gegenüber dem Hormon Melantonin, das derzeit zur Behandlung von Jetlag-Symptomen eingesetzt wird: Davon sind jeweils mehrere Gaben nötig, um denselben Erfolg zu erzielen.
Finden sich zukünftig die blauen Pillen also nicht nur in einschlägigem Touristengepäck? Das wäre deutlich verfrüht, warnen die Wissenschaftler: "Wir wissen nicht, ob das auch bei Menschen so abläuft", erklärt Golombek. Zwar wäre eine Zulassung für diesen neuen Wirkungsbereich sicherlich schneller zu bekommen, da grundlegende Studien bereits gemacht wurden. Doch bleibt auch hier die Frage der Dosis – schließlich würde nicht jeder Anwender die erregenden Eigenschaften schätzen. Dazu kommt, dass die Rückkehr der Hamster in ihr normales Laufregime nicht bedeuten muss, dass alle inneren Uhren des Körpers zurückgestellt wurden – es beweist nur einen Einfluss auf den zentralen Taktgeber. Was sonst aus dem Rhythmus ist und womöglich länger bleibt, lässt sich daran nicht erkennen.
Dabei wäre eine weitere Behandlungsmöglichkeit für Menschen, die mit Zeitverschiebungen zurecht kommen müssen, ein wünschenswerter Erfolg. Davon betroffen sind schließlich neben Fernreisenden beispielsweise auch Schichtarbeiter, deren Körper teilweise über Jahrzehnte hinweg ständig nachregulieren muss. Herzkrankheiten, Diabetes, Fettleibigkeit und sogar beschleunigtes Tumorwachstum können die Folge sein.
Für Amerika-Urlauber – sofern sie in Europa starten – wäre Viagra übrigens sowieso kein Mittel der Wahl: Muss der Tagesrhythmus nach hinten verschoben werden, zeigt Sildenafil keine Wirkung, da hier andere Regelkreise ablaufen. Mal ganz abgesehen von der Frage: Wie reagieren eigentlich Frauen darauf?
Lichttherapie oder Medikamente können helfen. Diego Golombek von der Nationaluniversität von Quilmes in Buenos Aires und ihre Kollegen hatten aber noch einen weiteren Wirkstoff im Blick: Sildenafil, besser bekannt unter dem Handelsnamen Viagra. Ursprünglich als Mittel gegen Herzkrankheiten entwickelt – ohne Erfolg –, sollen die kleinen, blauen Pillen seit 1998 bei erektiler Dysfunktion einspringen, indem sie die Gefäße erweitern und so den Bluteinstrom in den Schwellkörper des Penis unterstützen und über längere Zeit erhalten. Aber Viagra gegen Jetlag?
Der Wirkungsmechanismus hatte die Forscher auf die Idee gebracht: Sildenafil hemmt das Enzym Phosphodiesterase-V (PDE5), das seinerseits den Botenstoff zyklisches Guanosinmonophosphat oder cGMP abbaut. Und cGMP wirkt nicht nur an der Gefäßerweiterung mit, es beeinflusst auch die innere Uhr. So schwanken die cGMP-Konzentrationen in der zentralen Schaltstelle des Uhrwerks – dem suprachiasmatischen Nukleus – beispielsweise von Goldhamstern (Mesocricetus auratus) je nach Lichteinfluss, was wohl auf Veränderungen im Abbau durch die PDE5 zurückzuführen ist. Hier einzugreifen, könnte also den Jetlag-Effekt beeinflussen.
Was sich auch tatsächlich bestätigte: Spritzten die Forscher Goldhamstermännchen Sildenafil und verdunkelten dann die Käfige sechs Stunden früher als zuvor, benötigten die Tiere nur die Hälfte der Zeit wie ihre Artgenossen ohne Medikament, bis sie wieder zu gewohnter Tageszeit im Laufrad rannten. Allerdings machte sich dabei noch der sonst erwünschte Viagra-Effekt bemerkbar. Bei entsprechend reduzierter Dosis jedoch fiel die erregende Nebenwirkung aus, und die Tiere strampelten trotzdem noch um ein Drittel der Zeit früher wieder nach bewährtem Tagesplan als ihre Kontrollgefährten.
Eine einzige Spritze reichte, um den Tieren beim Nachstellen der Uhr zu helfen. Natürlich ist ungewiss, ob es Mensch genauso erginge – und ob statt Injektion auch eine Tablette genügte. Sollte sich beides bejahen lassen, hätte Sildenafil einen großen Vorteil gegenüber dem Hormon Melantonin, das derzeit zur Behandlung von Jetlag-Symptomen eingesetzt wird: Davon sind jeweils mehrere Gaben nötig, um denselben Erfolg zu erzielen.
Finden sich zukünftig die blauen Pillen also nicht nur in einschlägigem Touristengepäck? Das wäre deutlich verfrüht, warnen die Wissenschaftler: "Wir wissen nicht, ob das auch bei Menschen so abläuft", erklärt Golombek. Zwar wäre eine Zulassung für diesen neuen Wirkungsbereich sicherlich schneller zu bekommen, da grundlegende Studien bereits gemacht wurden. Doch bleibt auch hier die Frage der Dosis – schließlich würde nicht jeder Anwender die erregenden Eigenschaften schätzen. Dazu kommt, dass die Rückkehr der Hamster in ihr normales Laufregime nicht bedeuten muss, dass alle inneren Uhren des Körpers zurückgestellt wurden – es beweist nur einen Einfluss auf den zentralen Taktgeber. Was sonst aus dem Rhythmus ist und womöglich länger bleibt, lässt sich daran nicht erkennen.
Dabei wäre eine weitere Behandlungsmöglichkeit für Menschen, die mit Zeitverschiebungen zurecht kommen müssen, ein wünschenswerter Erfolg. Davon betroffen sind schließlich neben Fernreisenden beispielsweise auch Schichtarbeiter, deren Körper teilweise über Jahrzehnte hinweg ständig nachregulieren muss. Herzkrankheiten, Diabetes, Fettleibigkeit und sogar beschleunigtes Tumorwachstum können die Folge sein.
Für Amerika-Urlauber – sofern sie in Europa starten – wäre Viagra übrigens sowieso kein Mittel der Wahl: Muss der Tagesrhythmus nach hinten verschoben werden, zeigt Sildenafil keine Wirkung, da hier andere Regelkreise ablaufen. Mal ganz abgesehen von der Frage: Wie reagieren eigentlich Frauen darauf?
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