Uhrwerk im Muskel

In Säugetieren unterliegen die zirkadianen Rhythmen einzelner Organe einem übergeordneten „Pacemaker“ im suprachiasmatischen Kern des Hypothalamus. Auch die Zusammensetzung der Lipide in der Skelett-Muskulatur schwankt im Laufe eines Tages. Ob dahinter ein immanenter zirkadianer Rhythmus oder äußere Einflüsse stecken, wurde in einer aktuellen Studie untersucht: Um den zirkadianen Rhythmus der Skelett-Muskulatur von zehn Probanden miteinander vergleichen zu können, wurde zunächst der äußere Rhythmus der Probanden einander angeglichen – zum Beispiel Mahlzeiten und Lichtexposition. Zur Analyse der Lipid-Zusammensetzung wurde dann alle vier Stunden eine ­Gewebe-Probe aus dem Oberschenkel-Muskel entnommen. Die Korrelation der Lipid-Zusammensetzung mit der Tageszeit schien eindeutig. Jedoch schwankte die Lipid-Zusammensetzung zwischen den Probanden, sodass ein zusätzliches In-vitro-Experiment die Korrelation belegen sollte: Wurden die menschlichen Muskelzellen mit dem Signalmolekül Forskolin synchronisiert, fand man eine periodische Schwankung der zellulären Lipid-­Zusammensetzung. Wurden relevante Gene und somit der Taktgeber ausgeschaltet, verschwanden auch die periodischen Lipid-Schwankungen größtenteils. Welche Bedeutung dieser Mechanismus hat, bleibt offen. Im Stoffwechsel spielt die Skelett-Muskulatur eine große Rolle. Sie nimmt in der postprandialen Phase am meisten Glucose auf. „Studien zufolge besteht eine Verbindung zwischen zirkadianen Uhren, Insulin-Resistenz und der Entstehung von Diabetes“, erklärt die Co-Leiterin der Studie. Lipide beeinflussen die Zusammensetzung von Zellmembranen und somit auch, wie gut Moleküle in eine Zelle eindringen und wieder hinaus gelangen. Ob die Insulin-Resistenz von Muskelzellen so beeinflusst ­werden könnte, soll in einer weiteren Studie geprüft werden. |