Innere Uhr verstellt: Adipositas und Diabetes durch Schichtarbeit

Boston – Schlafmangel und die Umstellung des Tag-Nacht-Rhythmus führen zu Störungen des Energiestoffwechsels, die in einer experimentellen Studie in Science Translational Medicine (2012: 4; 129ra43) bereits nach drei Wochen einen Prädiabetes auslösten und die Neigung von Schichtarbeitern zur Adipositas erklären könnten.

Eine Reihe von epidemiologischen Studien hat in den letzten Jahren gezeigt, dass Schlafmangel und eine Störung des Tag-Nacht-Rhythmus das Risiko auf ein metabolisches Syndrom und einen Typ-2-Diabetes mellitus erhöhen.

Um den zugrunde liegenden Pathomechanismen zu untersuchen, haben Orfeu Buxton und Mitarbeiter von der Harvard Medical School in Boston 21 gesunde Probanden zu einem sechswöchigen Aufenthalt im dortigen Schlaflabor eingeladen. An den ersten Tagen durften die Teilnehmer noch ausschlafen (10 Stunden pro Nacht), danach wurde die Schlafdauer für 3 Wochen auf 5,6 Stunden pro Tag begrenzt und der Tag-Nacht-Rhythmus systematisch gestört. Laut Buxton wurden dabei die typischen Bedingungen von Schichtarbeitern simuliert. An den letzten 9 Tagen durften sich die Teilnehmer dann wieder vom Stress erholen.

Die Kombination aus Schlafmangel und der Veränderung des Tag-Nacht-Rhythmus wirkte sich laut Buxton nachhaltig auf den Energiestoffwechsel aus. Die metabolische Rate (Grundumsatz) sank und die postprandialen Glukosewerte stiegen an, weil die Insulinsekretion nachließ.

Schon nach wenigen Wochen hatten die Teilnehmer eine prädiabetische Stoffwechsellage entwickelt, berichtet Buxton. Die gleichzeitige Senkung des Grundumsatzes hat bei gleichbleibender Kost eine hyperkalorische Ernährung zur Folge, die nach Einschätzung von Buxton innerhalb eines Jahres zu einer Gewichtszunahme um etwa 5 kg führen könnte.

Das Experiment bestätigt damit die Ergebnisse epidemiologischer Studien. Sie liefert ferner die Grundlage für die Suche nach möglichen Interventionen. So könnte untersucht werden, ob eine Diät oder eine gezielte Lichttherapie die Auswirkungen der Schichtarbeit auf den Stoffwechsel mindern kann.

rme