Interaktion des Stress-Systems und des circadianen Rhytmus beim Menschen

Verantwortlich: M. Sc. Türkan Yurtsever

Im Rahmen des Forschungsschwerpunkts “Psychobiologie des Stresses” interessiere ich mich für die Beziehung zwischen dem physiologischen Stress-System (Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HHNA)) und dem circadianen Rhythmus.
 
Werden unsere Sinnesorgane plötzlich Stress-Stimuli ausgesetzt, reagiert die HHNA mit einer physiologischen Anpassung der Aktivitäten unserer Organe, um das Überleben zu sichern. Das circadiane System registriert den Wechsel von Tag und Nacht und passt die physiologischen Aktivitäten wie Verhalten, Nahrungsaufnahme und Schlaf einem 24-Stunden-Rhythmus an. Beide Systeme sind auf Genom-Ebene abhängig von Transkriptionsfaktoren und zeigen gegenseitige Wechselwirkungen. Des Weiteren beeinflussen beide Systeme die Aktivitäten und Funktionen des zentralen Nervensystems und der peripheren Gewebe.

Eine Fehlregulation eines dieser Systeme führt zu ähnlichen pathologischen Zuständen, die sich in z.B. Stoffwechsel-, Herz-Kreislauf- und Autoimmun-Erkrankungen sowie psychiatrischen und allergischen Reaktionen als auch Schlafstörungen äußern können.
All diese Probleme werden durch eine Verschiebung des circadianen zentralen- und/oder peripheren Systems ausgelöst und treten z. B. akut bei Jetlag oder chronisch bei Schichtarbeit auf. Die Kenntnis darüber, wie der circadiane Rhythmus wirkt und welchen Effekt er auf physiologische Mechanismen und Krankheitsentwicklung hat, eröffnet neue Möglichkeiten für die Medikamentenentwicklung und Erkenntnisse in der Chronopharmakologie.
 
Das Steroidhormon Cortisol als End-Effektor der HHNA und die Perioden-Gene (PER1, PER2 und PER3) als circadiane Gene stehen im Mittelpunkt meiner Studie. Ich bestimme die mRNA-Expression der Perioden-Gene in peripheren Blut-Mononuklear-Zellen von Menschen in Ruhe und nach Stresseinwirkung. Der Vergleich der Expressionsmuster der Perioden-Gene unter verschiedenen Bedingungen sowie deren Regulation nach bestimmten Hormonbehandlungen kann dabei helfen, die Interaktion der HHNA und des circadianen Rhythmus so wie ihren Einfluss auf die Entwicklung von Krankheiten besser zu verstehen.