Zirkadiane Uhren in Gehirn und Peripherie: Biologische Funktion und Relevanz für die Klinik

In den meisten Organismen – von Cyanobakterien bis zum Menschen – haben sich genetisch kodierte zirkadiane Uhren entwickelt, die Verhalten und Physiologie an im Tagesverlauf veränderliche Umweltbedingungen adaptieren. Störungen der Uhr, zum Beispiel durch Schichtarbeit, beeinträchtigen diese Anpassung und fördern so die Entwicklung von metabolischen, immunologischen und neuropsychiatrischen Erkrankungen. Das zirkadiane System der Säugetiere besteht aus einem zentralen Schrittmacher im Nucleus suprachiasmaticus des Hypothalamus und untergeordneten, semi-autonomen Uhren in, unter anderem, der Leber, der Niere, der Nebenniere, aber auch in vielen weiteren Hirnregionen. Während periphere Oszillatoren endokrine, metabolische und immunologische Prozesse regulieren, modulieren zentrale Uhren grundlegende wie höhere Hirnfunktionen. In Klinik und Praxis hilft die Kenntnis dieser physiologischen Rhythmen bei der Interpretation von Labordaten und anderen Krankheitssymptomen. Die Chronomedizin kann durch Anpassung der Behandlungszeiten die Wirksamkeit und Nebenwirkungen von Therapien optimieren oder über eine Stabilisierung des internen zirkadianen Rhythmus den Krankheitsstatus direkt beeinflussen.