Biologischer Rhythmus: Arterienverkalkung wird durch unsere innere Uhr beeinflusst

Biologischer Rhythmus mit erheblichem Einfluss auf die Arterienverkalkung

Arterienverkalkung ist ein äußerst weit verbreitetes Beschwerdebild, dass schlimmstenfalls tödliche Folgen haben kann. Die Veränderungen an den Blutgefäßen unterliegen dabei tageszeitlichen Schwankungen, berichten Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). In einer aktuellen Studie stellten die Forscher fest, dass der sogenannten zirkadiane Rhythmus erheblichen Einfluss auf die Atherosklerose hat.

Der biologische Rhythmus beeinflusst laut Aussage der Forscher das Ausmaß der Ablagerungen an den Gefäßwänden, wobei dies auch für therapeutische Zwecke genutzt werden könnte. Die Behandlung könnte sich demnach auf die Tageszeiten konzentrieren, in denen besonders viele Ablagerungen gebildet werden. Das würde nach Einschätzung der Forscher entscheidende Verbesserungen den therapeutischen Ansätze ermöglichen. Ihre Studienergebnisse haben die Forscher in dem Fachmagazin „Cell Metabolism“ veröffentlicht.

Welchen Einfluss hat der Biorhythmus auf die Arterienverkalkung?

Erstmals konnte das Team um Professor Oliver Söhnlein vom Institut für Prophylaxe und Epidemiologie der Kreislaufkrankheiten an der LMU in seiner aktuellen Studie nachweisen, welchen Einfluss der biologische Rhythmus bei Atherosklerose hat. Diese innere Uhr steuert alle lebenswichtigen Funktionen im Körper, von der Körpertemperatur über den Blutdruck bis hin zur Ausschüttung bestimmter Enzyme, die tagesrhythmischen Schwankungen unterliegen, erläutern die Wissenschaftler. Auch auf die Gefäßerkrankung Atherosklerose habe der zirkadiane Rhythmus erheblichen Einfluss. Das Beschwerdebild ist allgemein unter dem Namen Arterienverkalkung bekannt und kann letztlich zu einem Herzinfarkt oder Schlaganfall führen.

Molekulare Mechanismen untersucht

Die Wissenschaftler untersuchten die molekularen Mechanismen bei Atherosklerose, die zu den Ablagerungen in der Gefäßinnenwand der Arterien führen. Hierbei wandern Zellen des Immunsystems aus dem Blut an die geschädigte Stelle und locken über Signalstoffe immer weitere Zellen an, bis schließlich die Immunantwort entgleist, erläutern die Experten. Diese atherosklerotische Entzündung entwickele sich über Jahre, wobei die Rekrutierung der Zellen jedoch tagesrhythmischen Schwankungen unterliege. Solche Schwankungen konnten die Forscher nun im Mausmodell nachweisen.

Zeitliche Verschiebung bei der Leukozyten-Aktivität

„Zu bestimmten Tageszeiten sind dreimal so viele Leukozyten zur Entzündungsstelle unterwegs wie sonst“, berichtet Prof. Söhnlein von den Untersuchungsergebnissen. Allerdings sei ihr Rhythmus dabei um circa zwölf Stunden gegenüber ihrem Vorkommen in der Mikrozirkulation in den Venen verschoben. Genau diese Verschiebung zwischen den beiden Gefäßsystemen ist laut Aussage der Forscher aus therapeutischer Sicht interessant. Denn die Rekrutierung der weißen Blutkörperchen in der Mikrozirkulation sei wichtig bei akuten Infektionen wie etwa einer Blutvergiftung, weshalb im Idealfall die Rekrutierung der Immunzellen bei der Mikrozirkulation aufrechterhalten werden sollte, während sie bei der atherosklerotischen Entzündung gestoppt wird.

Lässt sich die Arterienverkalkung stoppen?

Die Wissenschaftler haben in ihren Untersuchungen nicht nur den molekularen Mechanismus identifiziert, mit dem sich die Rekrutierung der Leukozyten stoppen lässt, sondern diesen bereits erfolgreich erprobt. Durch Blockade des Enzyms CCL2 wurde verhindert, dass dieses Signale aussendet, was weitere Leukozyten herbeirufen würde, berichten die Forscher. Durch die Berücksichtigung der tagesrhythmischen Schwankungen sei es zudem möglich gewesen, die Rekrutierung nur an die atherosklerotischen Entzündungsstellen zu stoppen, während die Mikrozirkulation nicht beeinträchtigt wurde.

Weiter Untersuchungen geplant

„Unsere Studie zeigt, wie zirkadiane Muster für zeitlich gezielte therapeutische Intervention genutzt werden können“, betont Prof. Söhnlein. In weiteren Untersuchungen müsse nun geklärt werden, inwiefern zirkadiane Rhythmen zur Destabilisierung bei fortgeschrittener Atherosklerose beitragen. Auch planen die Forscher verstärkt die zirkadiane Regulierung von Prozessen in den atherosklerotischen Ablagerung selbst zu untersuchen, wie beispielsweise die Frage, ob der Zelltod zirkadian gesteuert wird. (fp)