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Die innere Uhr : Nachts Asthma, morgens Infarkt

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Ein Tag hat 24 Stunden, und an diesen Rhythmus ist auch der menschliche Körper angepasst. Bild: F.A.S.

Die Nobelstifung zeichnet dieses Jahr drei Forscher für die Aufklärung der Mechanismen hinter den inneren Rhythmen aus. Aber warum mit dem Medizin-Nobelpreis?

          Herr Lemmer, was hat ein Nobelpreis für Chronobiologie mit Medizin zu tun? Sie sind Pharmakologe und haben sich mehr als vierzig Jahre lang mit dem Einfluss der inneren Uhr auf die Wirkung von Medikamenten beschäftigt. Könnten Sie es bitte erklären?

          Es hat eine Menge damit zu tun. Weil diese innere Uhr fast alle Körperfunktionen beeinflusst. Die meisten sind daher nicht konstant, sondern ändern sich im Laufe des Tages. Ähnlich wie Einzeller, Ratten oder Pflanzen musste sich auch der Mensch an das Leben auf einem Planeten anpassen, der sich mit einer Frequenz von etwa 24 Stunden um sich selbst dreht. Und deshalb gehorchen nicht nur Hormone, Herz-Kreislauf-System und Gehirn diesem Rhythmus, sondern auch viele Krankheiten und Symptome. Das muss man als Arzt wissen und bei der Diagnose und Therapie berücksichtigen.

          An welche Krankheiten denken Sie?

          Akute Verengungen der Herzkranzgefäße, sogenannte Angina-pectoris-Anfälle, treten zum Beispiel besonders häufig zwischen vier und sechs Uhr morgens auf, Menschen mit Herzinfarkt und Schlaganfall werden wiederum meist zwischen acht und zwölf Uhr in die Notfallambulanzen eingeliefert. Allein durch die gesteigerte Belastung und den höheren Blutdruck nach dem Aufstehen lässt sich das nicht erklären. Asthma ist dagegen eine überwiegend nächtliche Erkrankung, weil die Bronchien in diesem Zeitraum besonders empfindlich auf Reize wie Allergene und Kälte reagieren. Selbst unsere Schmerzwahrnehmung schwankt mit den biologischen Rhythmen.

          Björn Lemmer, 75, leitete bis 2007 das Institut für Pharmakologie und Toxikologie an der Uni Heidelberg und ist Autor eines Fachbuchs zur Chronopharmakologie.
          Björn Lemmer, 75, leitete bis 2007 das Institut für Pharmakologie und Toxikologie an der Uni Heidelberg und ist Autor eines Fachbuchs zur Chronopharmakologie. : Bild: Archiv

          Medikamente können, abhängig vom Zeitpunkt, zu dem sie gegeben werden, ganz unterschiedlich wirken. Asthmapatienten wird zum Beispiel empfohlen, ihre Arzneimittel vor allem abends einzunehmen. Die höchsten Dosen sollen ja zum Zeitpunkt der höchsten Gefährdung im Körper ankommen. Etwas Ähnliches kennen wir von Bluthochdruck-Kranken. Bei gesunden Menschen ist der Blutdruck tagsüber hoch und fällt nachts ab, bei manchen Patienten findet dieses Absinken der Werte im Schlaf aber nicht statt. Das sind die sogenannten Non-Dipper, die von den Langzeitfolgen der Krankheit besonders bedroht sind und ihre Medikamente möglichst vor dem Zubettgehen einnehmen sollten. Das muss ein Arzt wissen, weil man diese Non-Dipper nur ausfindig machen kann, wenn man den Blutdruck kontinuierlich über 24 Stunden misst. Kortisontabletten werden wiederum deshalb morgens gegeben, um sich dem Rhythmus der körpereigenen Glukokortikoide anzupassen – beim Gesunden schießen die Spiegel dieses Stresshormons nach dem Aufstehen nach oben. Nimmt man sie zum falschen Zeitpunkt ein, kann das zu stärkeren Nebenwirkungen wie Osteoporose führen.

          Reagiert der Körper auf Arzneimittel je nach Uhrzeit unterschiedlich?

          Die innere Uhr beeinflusst gleichzeitig Aufnahme, Verarbeitung und Ausscheidung vieler Wirkstoffe. Wie schnell eine Tablette resorbiert wird, hängt unter anderem von der Durchblutung im Magen-Darm-Trakt ab – und die ist tagsüber wesentlich stärker als in der Nacht. Abends verträgt man darum auch mal zwei, drei Glas Sekt, morgens geht der Alkohol schneller ins Blut, da ist man oft schon nach einem einzigen geliefert. Die Niere, über die gerade wasserlösliche Substanzen wie manche Antibiotika ausgeschieden werden, arbeitet ebenfalls von morgens bis nachmittags intensiver. Bei diesen Mitteln drohen Nebenwirkungen eher nachts. Und auch die Enzyme in der Leber arbeiten dank der biologischen Uhr nicht immer gleich effektiv. Dort werden schlecht wasserlösliche Arzneimittel wie Valium in ihre Bruchstücke zerlegt. Auch Dichte und Anzahl der Rezeptoren, über die viele Medikamente wirken, variieren.

          All das müssen Ärzte berücksichtigen?

          Das wäre zu kompliziert. Manches kann man guten Gewissens vernachlässigen, weil die idealen Medikamentenspiegel ohnehin nur selten erreicht werden. Menschen verarbeiten Arzneimittel extrem unterschiedlich. Die Konzentration eines Wirkstoffs im Blut kann bei identischer Tablettendosis im Vergleich verschiedener Personen um den Faktor vier schwanken. Verschrieben wird in der Regel ein in Studien ermittelter Durchschnittswert, Menschen sind eben nicht identisch. Aber wenn irgendetwas nicht stimmt, wenn beispielsweise ein Patient einmal gar nicht oder zu stark auf ein Mittel reagiert, dann sollte man zumindest daran denken, dass es auch an der inneren Uhr liegen könnte. Weil das Mittel zum falschen Zeitpunkt gegeben wurde oder weil der Körper des Betroffenen zum Beispiel nach einem Interkontinentalflug aus dem Takt gekommen ist.

          Eine Tablette morgens, mittags, abends: Über solche Angaben auf dem Rezept kann man sich dann nur wundern, schließlich liegt zwischen der ersten und der letzten Dosis eine Pause von zwölf Stunden. Oder handelt es sich hierbei ebenfalls um eine Anpassung an die innere Uhr?

          Nein, eine solche Empfehlung ist Unsinn. Dass man sie trotzdem noch auf vielen Rezepten findet, hat historische Gründe. Früher hat man gedacht, dass die Koppelung an die drei Mahlzeiten dafür sorgen könnte, dass die Patienten die Tabletten seltener vergessen.

          Spielt der Rhythmus der Jahreszeiten ebenfalls eine Rolle?

          Wir wissen, dass in den Wintermonaten der Blutdruck ansteigt und dass mehr Menschen durch Infarkte und Schlaganfälle sterben. Dieses Phänomen kann man sogar in Ländern wie Israel beobachten, wo die Jahreszeiten weniger ausgeprägt sind. Auf genetischer Ebene konnten ebenfalls jahreszeitliche Rhythmen nachgewiesen werden. Es spricht also vieles für die zusätzliche Existenz einer Jahresuhr, aber in den Studien wird das noch viel zu wenig beachtet.

          Ihrer Meinung nach war dieser Nobelpreis also eine gute Wahl?

          Auf jeden Fall, nur kam die Auszeichnung zu spät. Schon Jürgen Aschoff, Colin Pittendrigh und Franz Halberg hätten mit ihren Arbeiten Mitte des 20. Jahrhunderts den Nobelpreis verdient. Ihnen haben wir das Wissen zu verdanken, dass es eine innere Uhr gibt und welche Bedeutung sie hat. Aber anscheinend waren erst die molekularbiologischen Ergebnisse spektakulär genug.

          Die Fragen stellte Michael Brendler.

          Quelle: F.A.S.

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