Stress statt Schlaf

In einem gemeinsamen Projekt untersuchen dänische und deutsche For­schungsgruppen mögliche Zusammenhänge zwischen Schichtarbeit, Schlafstörungen und Stoffwechselkrankheiten.

Eigentlich hatte der menschliche Körper im Laufe der Evolution einen sinnvollen Rhythmus gefun­den: schlafen und erholen, wenn es dunkel wird, aufwachen und arbeiten, wenn die Sonne auf­geht. Doch in den letzten Jahrhunderten entwickelte sich unsere Gesellschaft immer arbeits­teiliger. Anstatt morgens auf den Acker und abends ins Bett zu gehen, übernehmen immer mehr Menschen spezielle Aufgaben. Ob Taxifahrerin, Krankenpfleger oder Feuerwehrmann: Sie alle müssen Schichtdienst schieben und oft entgegen dem gewohnten Tag-Nacht-Takt aufstehen.

Um zu untersuchen, wie sich solche Veränderungen des Schlaf-Wach-Zyklus auf die Gesundheit auswirken, haben sich Kieler Humanbiologinnen und Humangenetiker mit Kolleginnen von der Süddänischen Universität in Odense zusammengetan. Ihr Projekt »Schlaf, Arbeit und deren Konsequenzen für menschliche Stoffwechselkrankheiten« (SAME) wird von der Europäischen Union teilfinanziert. »In Dänemark gibt es ein landesweites Zwillingsregister, in dem alle Mehr­fachgeburten erfasst werden. Für uns sind eineiige Paare interessant, bei denen ein Zwilling im Schichtdienst arbeitet, der andere zum Vergleich dagegen nicht«, erklärt Professorin Manuela Dittmar von der Abteilung für Humanbiologie des Zoologischen Instituts der Kieler Uni.

»Da eineiige Zwillinge genetisch praktisch identisch sind, lassen sich
bei ihnen die Auswirkungen der Lebensweise gut bestimmen«,

ergänzt ihr Kollege Dr. Ole Ammerpohl vom Kieler Institut für Humangenetik des Universitäts­klinikums. Denn während die genetische Ausstattung von Geburt an feststeht, können sich Umwelteinflüsse im Laufe des Lebens auf die Funktion einzelner Zellen auswirken, etwa durch DNA-Methylierung. In diesem Bereich, der Epigenetik (Kasten oben), setzt das Forschungs­vorhaben an.

Seit Beginn des EU-geförderten Kooperationsprojekts vor zwei Jahren treffen regelmäßig Pakete aus Odense in Kiel ein. Sie enthalten ausgefüllte Fragebögen sowie Speichel- und DNAProben dänischer Zwillinge. Mit den Fragebögen wird erhoben, ob die Probandinnen und Probanden gut oder schlecht schlafen und ob sie chronotypisch eher zu den früh aufstehenden »Lerchen« oder zu den spätabends aktiven »Nachtigallen« gehören. Die Annahme liegt nahe, dass Nacht­schichten sich eher bei den Menschen negativ auswirken, die am liebsten früh schlafen gehen und mit dem ersten Sonnenstrahl fit aus dem Bett hüpfen, als bei denen, die umso wacher werden, je länger der Tag dauert.

Neben den Fragebögen werden in der Kieler Abteilung für Humanbiologie auch DNA- und Speichelproben der Zwillinge untersucht. »Wir messen, wie viel Cortisol im Speichel enthalten ist«, berichtet Dr. Denise Olbrich. »Die Konzentration dieses Hormons in den Proben, die die Zwillinge unmittelbar nach dem Aufwachen und eine halbe Stunde später selbst gesammelt haben, liefert Hinweise darauf, wie gestresst die betreffende Person ist«, erläutert die Mitarbeiterin aus der Arbeitsgruppe von Professorin Dittmar. Bei wenig gestressten Menschen steigt der Cortisolwert innerhalb der 30 Minuten relativ stark an, während er bei chronisch Gestressten verändert ist und nach dem Aufwachen oftmals nicht mehr ansteigt.

Eine weitere Datenquelle für das Projekt ist die DNA aus den Blutproben der dänischen Zwillinge. Dr. Ole Ammer pohl untersucht Abschnitte des Erbgutes auf epigenetische Modifikationen wie die DNA-Methylierung. Der Forscher möchte herausfinden, welche Störungen der DNA-Methy­lierung durch Stress und Schichtarbeit ausgelöst werden und ob sie durch Veränderungen in der Aktivität von Genen zum Entstehen von Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes oder dem metabolischen Syndrom beitragen. Anschließend schicken Ammerpohl und seine Kieler Kolleginnen ihre Erkenntnisse nach Odense, wo sie von den Projektpartnern mit anderen Daten, etwa zur Ernährung, und dem Body-Mass-Index der Untersuchten zusammengeführt und analysiert werden. »Wenn es uns gelingt, einen Zusammenhang zwischen Arbeitszeiten, Schlafqualität und Erkrankungen zu belegen, können wir daraus Vorsorgemöglichkeiten und Verhaltenstipps für die Betroffenen ableiten«, hofft Ammerpohl.

Jirka Niklas Menke

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