Sie erklären, wie Schichtarbeit das Altern beschleunigt

Muskelzellen besitzen ihre eigenen Uhren. Werden diese durch Schichtarbeit gestört, kann dies tiefgreifende Auswirkungen auf die Alterung haben. Dies geht aus einer neuen Studie hervor, die in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht wurde. Dies ist ein weiterer Beleg für die zunehmenden Hinweise auf die gesundheitlichen Risiken von Schichtarbeit.

Die Studie zeigt, dass Muskelzellen über einen intrinsischen Zeitmechanismus verfügen, der den Proteinumsatz reguliert und so Muskelwachstum und -funktion moduliert. Nachts löst die Muskeluhr den Abbau defekter Proteine ​​aus und regeneriert die Muskeln, während der Körper ruht.

Eine Störung dieser inneren Muskeluhr wurde mit dem mit dem Alter auftretenden Muskelschwund in Verbindung gebracht, der als Sarkopenie bekannt ist. Dies impliziert, dass eine Störung des zirkadianen Rhythmus, wie sie bei Schichtarbeit auftritt, den Alterungsprozess beschleunigt.

Für ihre Forschung verwendeten die Wissenschaftler Zebrafische, die häufig in biologischen Studien eingesetzt werden. Zebrafische haben bis zu 70 % der Gene mit dem Menschen gemeinsam , sodass sie im Labor leicht verändert werden können. Und da sie durchsichtig sind, können ihre Muskeln unter dem Mikroskop leicht beobachtet werden.

Der leitende Autor Jeffrey Kelu, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter am King's College London , erklärt: „Um die Auswirkungen einer Störung des zirkadianen Rhythmus auf Muskelzellen zu untersuchen, haben wir die Muskeluhrfunktion bei Zebrafischen durch Überexpression eines defekten Uhrproteins gestört. Anschließend haben wir die Fische zwei Jahre lang beobachtet und sie mit gesunden Kontrollfischen verglichen.

Obwohl in jüngeren Lebensjahren (sechs Monate und ein Jahr) keine signifikanten Unterschiede in der Muskelgröße beobachtet wurden, zeigten Fische ohne funktionierende Muskeluhr im Alter von zwei Jahren deutliche Anzeichen vorzeitiger Alterung. Sie waren kleiner, wogen weniger, schwammen seltener und langsamer. Dies sind Kennzeichen der Sarkopenie und allgemeiner Mobilitätseinschränkungen, die bei Schichtarbeitern beobachtet wurden.

Um den Mechanismus zu verstehen, untersuchten die Forscher den Proteinumsatz, einen wesentlichen Prozess zur Aufrechterhaltung der Muskelmasse, der mit zunehmendem Alter oft beeinträchtigt wird.

Sie zeigten, dass die Muskeluhr während der nächtlichen Ruhe den Abbau defekter Muskelproteine ​​reguliert, die sich im Laufe des Tages durch die Beanspruchung ansammeln.

Die Studie zeigte, dass diese „ nächtliche Reinigung “ für den Erhalt der Muskelfunktion unerlässlich ist. Daher könnte die Ansammlung defekter Proteine ​​den beschleunigten Muskelabbau verursachen, der bei gealterten Fischen mit einer gestörten Muskeluhr und bei Schichtarbeitern beobachtet wird.

„Unsere Studie liefert weitere Beweise dafür, dass gestörte circadiane Rhythmen bei Schichtarbeitern mehrere Aspekte der Gesundheit beeinträchtigen“, sagte Kelu.

Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial der Nutzung der circadianen Biologie zur Entwicklung gezielter Behandlungen zur Vorbeugung von Muskelschwund bei Schichtarbeitern. Derzeit laufen präklinische Studien mit Medikamenten zur Modulation spezifischer Uhrproteine. Dies ebnet den Weg für zukünftige Therapien, die das Altern bei Schichtarbeitern verbessern könnten.