Krebsrisiko: Wie Nachtschichten die DNA-Reparatur stören

Seattle – Menschen, die häufig nachts arbeiten, haben vermutlich ein erhöhtes Krebsrisiko. Die Ursachen vermuten Epidemiologen in Occupational and Environmental Medicine (2017; doi: 10.1136/ oemed-2017-104414) in einer Störung der DNA-Reparatur, die möglicherweise durch die Einnahme eines Hormons verhindert werden könnte. 

Die International Agency for Research on Cancer hat Nachtschichten, die den Tag-Nacht-Rhythmus stören, bereits 2007 als „wahrscheinlich“ krebserregend eingestuft. Grundlagen waren zahlreiche epidemiologische Studien, in denen Nachtarbeit bei Krankenschwestern und Flugbegleiterinnen mit einem erhöhten Brustkrebsrisiko verbunden war.

Tierexperimentelle Studien deuten darauf hin, dass ein Rückgang der Melatonin­produktion durch die Schichtarbeit an der Pathogenese beteiligt sein könnte. Wie ein Mangel des Hormons, das im Gehirn den Tag-Nacht-Rhythmus synchronisiert, die Krebsentwicklung fördern könnte, ist jedoch unbekannt.

Vor einem Jahr zeigten Parveen Bhatti vom Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle und Mitarbeiter an einer Gruppe von Krankenschwestern und anderen Angestellten, dass häufige Nachtschichten mit einer verminderten Ausscheidung von 8-Hydroxydesoxyguanosin einhergingen (Occupational and Environmental Medicine 2016; 73: 537-44).

8-Hydroxydesoxyguanosin oder 8-OH-dG ist ein schadhafter Bestandteil der DNA, der durch die Oxidation von Guanosin entsteht. Die 8-OH-dG-Moleküle werden von DNA-Reparaturenzymen (vermutlich durch die Nukleotidexzisionsreparatur, NER) aus der DNA entfernt und durch intakte Guanosin-Moleküle ersetzt. Der Nachweis von 8-OH-dG im Urin weist deshalb auf eine intakte DNA-Reparatur hin. Die bei Nachtar­beiterinnen verminderten 8-OH-dG-Konzentrationen deutet Bhatti deshalb als Störung der DNA-Reparatur, was wiederum plausibel das erhöhte Brustkrebsrisiko von Nachtarbeiterinnen erklären würde.

Frühere Studien hatten gezeigt, dass Melatonin die DNA-Reparatur via NER fördert. Die Krebsabwehr könnte deshalb eine der Funktionen des Schlafs sein. Bhatti hat jetzt untersucht, ob die Melatonin-Konzentration einen Einfluss auf die Ausscheidung von 8-OH-dG im Urin hat. Er untersuchte dazu die 8-OH-dG-Werte von 50 Teilnehmerinnen seiner letztjährigen Studie, bei denen es unter der Nachtarbeit zu dem deutlichsten Abfall der Melatonin-Werte gekommen war (auf 17,1 ng/mg Kreatinin versus 51,7 ng/mg Kreatinin während eines normalen Nachtschlafs). Die Analyse ergab, dass diese Frauen auch extrem niedrige 8-OH-dG-Konzentrationen im Urin  hatten. Die Werte waren auf 20 Prozent der normalen Werte bei einem Nachtschlaf abgefallen).

Bhatti vermutet, dass der Melatonin-Abfall für die extreme Störung der DNA-Reparatur verantwortlich ist. Ein Beweis steht allerdings noch aus. Der nächste Schritt soll eine klinische Studie sein, die den Einfluss einer Melatonin-Gabe auf die nächtliche 8-OH-dG-Ausscheidung untersucht. Sollte das Hormon tatsächlich in der Lage sein, die 8-OH-dG-Werte zu steigern und damit möglicherweise die DNA-Reparatur zu verbessern, könnte in langfristigen Studien untersucht werden, ob Melatonin Schichtarbeiterinnen vor Brustkrebs schützt.

Da das Krebsrisiko durch Nachtarbeit insgesamt gering ist, müssten diese Studie allerdings an einer größeren Teilnehmerzahl durchgeführt werden, die über eine längere Zeit beobachtet werden müssten, da das Brustkrebsrisiko vermutlich erst nach einer längeren Exposition ansteigt.

rme