Der abendliche Kaffee schlägt die biologische Uhr herunter

01.10.2015

Wir trinken Kaffee, um den Schlaf aufzuwecken, aber die Wirkung kann viel tiefer gehen und länger anhalten – Forscher der University of Colorado in Boulder fanden heraus, dass Kaffee den circadianen Rhythmus beeinflusst, sodass unsere innere Uhr nicht mehr mit der natürlichen Zeit übereinstimmt.

Koffein (denken Sie daran, dass es nicht nur in Kaffee, sondern auch in Tee, Kakao, Cola und einigen anderen Produkten enthalten ist) bindet an die Adenosinrezeptoren von Gehirnneuronen. Adenosin ist nicht nur als einer der „Buchstaben“ des genetischen Codes Teil der DNA, sondern auch an der Übertragung verschiedenster Signale beteiligt, die den Stoffwechsel und die Physiologie beeinflussen. Insbesondere wird angenommen, dass es die Erregungsprozesse im Gehirn unterdrückt, so dass sein Ersatz durch Koffein zu einer Stimulierung der Gehirnaktivität führt. Doch die anregende Wirkung von Koffein ist nicht die einzige Wirkung, deren Wirkung auf den circadianen Rhythmus bereits vor einiger Zeit in Versuchen mit Algen und Fruchtfliegen entdeckt wurde. Dies wurde jedoch noch nicht am Menschen getestet.

Ein Experiment von Kenneth Wright und seinen Kollegen sah folgendermaßen aus: Mehrere Freiwillige erhielten drei Stunden vor dem gewöhnlichen Zubettgehen Koffeintabletten, die einem doppelten Espresso entsprachen. Anschließend wurde ihnen halbstündlich Speichel entnommen, um den Spiegel des Hormons Melatonin zu bestimmen, das für Schläfrigkeit verantwortlich ist: Es reichert sich im Dunkeln an, signalisiert Schlafenszeit und gilt als einer der wichtigsten Regulatoren des circadianen Rhythmus Rhythmus. Es stellte sich heraus, wie die Autoren der Arbeit in Science Translational Medicine schreiben, dass „doppelter Espresso“ in Tabletten drei Stunden vor dem Schlafengehen die Dynamik von Melatonin um 40 Minuten verzögerte. Das heißt, wenn eine Person zu Bett ging, glaubte ihr Körper, dass noch 40 Minuten lang etwas getan werden könnte.

Ähnlich verhielt es sich, wenn eine Person gezwungen war, alle drei Stunden in hellem Licht zu sitzen, als wäre es die ganze Zeit über ein sonniger Mittag gewesen. Licht ist der Hauptregulator biologischer Rhythmen, und der Melatoninspiegel hängt, wie gesagt, direkt davon ab, ob es um uns herum dunkel oder hell ist. Daher ist es nicht verwunderlich, dass bei Menschen, die sich im Licht befanden, der Melatoninspiegel um etwa verzögert war bis zu 85 Minuten. Wenn ungeeignete Beleuchtung und Koffein kombiniert wurden, gab es keine zusätzliche Verzögerung der biologischen Uhr - höchstwahrscheinlich aufgrund der Tatsache, dass das Licht die maximale Verschiebung der Zeiger festlegte und Koffein hier nichts hinzufügen konnte.

Humane Osteosarkomzellen wurden verwendet, um den molekularen Mechanismus der zirkadianen Verzögerung zu verstehen. Zuvor konnte gezeigt werden, dass Koffein genau die gleiche Wirkung auf sie hat, indem es tägliche Schwankungen in der Aktivität von Genen verzögert, die an der Steuerung des circadianen Rhythmus beteiligt sind. Mit Hilfe von Osteosarkomzellen fanden die Forscher nun heraus, dass die stimulierende Wirkung von Koffein und seine Fähigkeit, in die biologische Uhr einzugreifen, auf etwas anderen molekularen Mechanismen beruht: Die Stimulation hängt von Adenosin-A1-Rezeptoren ab, und die Uhrverschiebung hängt von ähnlichen, aber immer noch ab anders, A2-Rezeptoren.

Störungen des zirkadianen Rhythmus können der Gesundheit großen Schaden zufügen, da Hormone, Immunsystem und andere Körpersysteme ihre Aktivität gemäß dem Signal der biologischen Uhr ändern. Beispielsweise führt eine Rhythmusverschiebung zu einer Übererregbarkeit des Immunsystems: Die Zahl der Zellen, die die Immunantwort im Darm stimulieren, nimmt zu, wodurch das Risiko einer unzumutbaren Entzündungsträgheit steigt. Andererseits hängt die Insulinsensitivität auch von der Tageszeit ab, und wenn die biologische Uhr anfängt, falsch zu gehen, können wir anfangen, fettleibig zu werden: Die Zellen werden ständig Glukose aufnehmen, und Fett wird sich in ihnen als nutzlose Fracht ansammeln. Um gesundheitliche Probleme zu vermeiden, sollten Sie also besser keinen Kaffee vor dem Schlafengehen trinken, auch wenn Sie eine dringende Arbeit vor sich haben, die bis morgen erledigt werden muss.

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