Nobelpreis der Medizin 2017: Das Rätsel der inneren Uhr

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Nobelpreis der Medizin 2017: Pflanzen, Menschen und Tiere leben im Rhythmus der Natur. Wir alle passen uns der Sonne an und müssen unsere Zellen regelmäßig regenerieren. Dieses Jahr ging der Nobelpreise der Medizin an drei Forscher, die das Rätsel um unseren Bio-Rhythmus lösen konnten.

Nobelpreis der Medizin 2017: Das Rätsel der inneren Uhr (Foto: Austin Adventures)
Nobelpreis der Medizin 2017: Das Rätsel der inneren Uhr (Foto: Austin Adventures)

Nobelpreis der Medizin 2017

Jedes einzelne Molekül in einem lebenden Organismus, den menschlichen Körper miteingeschlossen, hat einem bestimmten Takt. Für die wissenschaftliche Arbeit von Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michael W. Young aus den USA, die sich mit unserer inneren Uhr beschäftigt, gab es den diesjährigen Nobelpreis der Medizin.

Die drei US-Amerkikaner haben die Funktion und Kontrolle unserer inneren Uhr erforscht und bekamen für ihre Arbeit ein Preisgeld von 930.000 Euro. „Ihre Entdeckungen erklären, wie Pflanzen, Tiere und Menschen ihren biologischen Rhythmus so anpassen, dass er mit dem Tag-Nacht-Rhythmus der Erde übereinstimmt“, so zitieren Stuttgarter Nachrichten die Nobeljury.

Ihre wissenschaftliche Arbeit beschäftigt sich mit der inneren Uhr von Lebewesen. Ihr müssen wir das Funktionieren des Herz-Kreislauf-Systems und der Blutzellproduktion verdanken. Sie lässt uns ermüden wenn wir Schlaf brauchen und weckt uns auf wenn wir in den Tag starten. Sie lässt Pflanzen dann blühen, wenn Bienen ihre Paarungszeit haben.

Hall, Rosbash und Young konnten beweisen, dass ein Protein die innere Uhr von Lebewesen beeinflusst. Mit Experimenten an Fruchtfliegen wurde ein Gen isoliert, dass sich nachts in einer Zelle vermehrt, und tagsüber wieder abbaut. Dieses Protein bestimmt unseren täglichen Bio-Rhythmus.

Man kann sich dieses Gen wie eine Sanduhr vorstellen, die vor dem Schlafengehen umgedreht und ‘aufgeladen’, und beim Aufwachen erneut herumgedreht und langsam ‘aufgebraucht’ wird. Jede Zelle des Körpers hat so eine Sanduhr – oder Eiweißmolekül, dass sich regelmäßig auf- und ablädt.

Das Molekül vermehrt sich so lange, bis ein bestimmter Schwellenwert überschritten wird. Danach wird die Reproduktion eingestellt und die Moleküle zerfallen bis zu einem Mindestmaß, dann fängt die Reproduktion von Neuem am. Ein ewiger Kreislauf, der zwischen 22 und 28 Stunden beansprucht.

Wie sich dieser Rhythmus antreibt ist faszinierend und erschreckend simpel. Dieses ‘Sanduhr-Molekül’ befindet sich in einem Bündel aus Nervenzellen im Gehirn, das hinter den Augen anzufinden ist. Unsere innere Uhr richtet sich also nach Lichtveränderungen, oder dem Tag- und Nacht-Wechsel. Sobald Sonnenlicht auf die Augenlieder trifft stoppt der Körper die Produktion des Schlafmoleküls Melatonin und signalisiert damit den Start des Tages.