RE: Circadianer Rhythmus - 2

Zitat von La_Croix im Beitrag #26

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Und, um welche Uhrzeit sollte man seine Weizenkeime jetzt eher essen?

Wahrscheinlich abends nehm ich an.

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Auch innerhalb von Zellen bestimmen Rhythmen die Epigenetik. Weit mehr als bislang gedacht: Zum Beispiel ist das das Ablesen vieler Gene nicht statisch, sondern wird über Pulse synchronisiert. Diese Rhythmen finden sich auch ohne Änderung der äußeren Umgebungseinflüsse.

Combinatorial gene regulation by modulation of relative pulse timing.
http://www.nature.com/nature/journal/vao...ature15710.html

Wird der Schlafzyklus gestört, kann das ein Glutathion-Defizit verursachen. Die Folge ist eine beeinträchtigte Lernfähigtkeit!

Circadian Disruption Reveals a Correlation of an Oxidative GSH/GSSG Redox Shift with Learning and Impaired Memory in an Alzheimer’s Disease Mouse Model
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26484899

Eine Studie an Hunden:

Eine einzige Nacht mit Schlafentzug, und die Insulin-Sensitivität bricht um dramatische 33% ein!
Im Vergleich: eine fettreiche Ernährung über ein halbes Jahr verringert die Insulin-Sensitivität "nur" um 21%:

One Night of Poor Sleep Could Equal Six Months on a High-Fat Diet, Study Shows
http://www.newswise.com/articles/one-nig...iet-study-shows

Die armen Hunde... Bei uns Menschen kommt es ja hoffentlich nie zu einem Schlafentzug, oder?

Spätaufsteher und der "social jetlag"
"Lerchen haben es einfach leichter. Dies gilt wenigstens in unserer Gesellschaft, die immer noch dem frühen Vogel den Vorzug gibt. Die üblichen Arbeitszeiten und der morgendliche Schulbeginn kommen den Frühaufstehern, eben den Lerchen, entgegen. Anders sieht es aus bei den Eulen, dem anderen Extrem der so genannten Chronotypen, in die Menschen nach ihren angeborenen Schlafpräferenzen eingeteilt werden. Sie sind von Natur aus spät abends besonders aktiv. Wenigstens an Werktagen führt eine entsprechende Lebensführung aber zu einem morgendlichen Kampf mit dem Wecker. Ein Forscherteam um Professor Dr. Till Roenneberg, Zentrum für Chronobiologie an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München, wertete jetzt die Angaben von mehr als 500 Versuchspersonen zu ihrem Chronotyp, Wohlbefinden und dem Konsum von Koffein, Nikotin und Alkohol aus, wie in Chronobiology International berichtet. „Wenn die von der Gesellschaft auferlegten Zeitpläne den individuellen Schlafpräferenzen nicht entsprechen, führen die Unterschiede zwischen dem erwarteten Schlafverhalten an Arbeitstagen und dem, was die innere Uhr diktiert, zu einem ‚social jetlag’“, so Roenneberg. „Der soziale Jetlag kann weit reichende Folgen für die Gesundheit und die Leistungsfähigkeit der Betroffenen haben."
http://www.uni-muenchen.de/informationen...6/nf-08-06.html

Die negativen Auswirkungen für die Gesundheit lassen sich auch konkretisieren:
Risikokmarker für Diabetes und kardiovaskuläre Erkankungen steigen an!

Social Jetlag, Chronotype, and Cardiometabolic Risk
http://press.endocrine.org/doi/10.1210/jc.2015-2923

Die Studie aus dem vorherigen Post, hier ein paar Tage später als deutschsprachiger Artikel aufgearbeitet:

Spätaufsteher sind diabetesgefährdet
http://www.aerzteblatt.de/nachrichten/64...betesgefaehrdet

Bei der Alterung haben wir unter anderem das Problem, dass der Rhythmus, in dem unsere Gene abgelesen werden aus dem Takt gerät:
Das Ausmaß der tageszeitlichen Schwankungen nimmt ab. Und die "Feinregulation" der Gene untereinaner wird ebenfalls schlechter!

Wärst du eine Fruchtfliege, könntest du deine inneren Uhr ganz simpel wieder "neu aufziehen" und so deine Lebensspanne verlängern:

Peripheral Circadian Clocks Mediate Dietary Restriction-Dependent Changes in Lifespan and Fat Metabolism in Drosophila
•DR enhances the magnitude of cyclic expression of circadian clock genes
•timeless (tim) and period are required for the optimal DR response in Drosophila
•tim regulates fat metabolism and cycling of medium chain triglycerides upon DR
•Overexpression of tim increases amplitude and extends lifespan under AL conditions



http://www.sciencedirect.com/science/art...550413115005306

Kommentar Prometheus
Klar lebt die Fruchtfliege länger wenn sie weniger isst.
Interessant ist aber vor allem der Effekt auf die Circadiane Uhr - und dass Mittelkettige Triglyceride hier eine wichtige Rolle spielen.
Ob sich die Uhr wohl auch durch Kokosöl beeinflussen lässt?

Sowohl Kalorienrestriktion als auch Intermittierendes Fasten entfalten einige der gewünschten Effekte durch ein Resetten des circadianen Rhythmus:

Effect of feeding regimens on circadian rhythms: Implications for aging and longevity
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2837202/

Der circadiane Rhythmus im Stoffwechsel wird nach wie vor dramatisch unterschätzt!
Hier eine Arbeit, die zeigt dass im Fettgewebe über ein Viertel der Gene einer circadianen Rhythmik unterliegen:

Diurnal variation of the human adipose transcriptome and the link to metabolic disease
http://bmcmedgenomics.biomedcentral.com/...6/1755-8794-2-7

Aus dieser Arbeit kann man viel fürs Leben lernen! Hier ein paar grobe Faustregeln:

- Der Zuckerstoffwechsel ist morgens am aktivsten und wird gegen Abend träge.

- Die "Energie-Füllstandsanzeige" besteht aus Genen der Cholesterinherstellung und den Glukosetransportern. Zunehmende Aktivität im Tagesverlauf.

- Fettaufbauende Enzyme folgen allerdings der akut vorliegenden Stoffwechellage (insulinabhängig!), sind also relativ unabhängig von der circadianen Uhr.

- Entzündungsmarker wie IL-6 und TNF alpha steigen im Tagesverlauf dramatisch an, das heißt: Niedrige Werte morgens, Spitzenwerte abends.
(Die Expression des IL-6 Gens steigt zum Beispiel im Laufe des Tages auf das 20-fache des Ausgangswertes!)

@Tizian

Zitat von Tizian im Beitrag #36

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Hallo Prometheus,

was würdest Du daraus für Dich für Schlüsse ziehen? Insbesondere auch zur letzten Aussage? Was bedeutet das für eine ideale Ernährungsroutine für den Tag?

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Zitat

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Studies that evaluated the 24-hour secretory pattern of IL-6 in healthy young adults suggest that IL-6 is secreted in a biphasic circadian pattern with two nadirs at about 08.00 and 21.00, and two zeniths at about 19.00 and 05.00 h. In contrast, following sleep deprivation or in disorders of sleep disturbance, e.g., insomnia, IL-6 peaks during the day

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IL-6 and Its Circadian Secretion in Humans
http://www.karger.com/Article/Abstract/84844

Da im Fettgewebe die Produktion von Entzündungsmediatoren einer eigenen Rhythmik folgt, kann Übergewicht die normalen Rhythmen "überschreiben".
Gar nicht gut!


P.S.: Ich bin kürzlich dazu übergegangen, antiinflammatorische Maßnahmen ca. 1-2 Stunden nach den normalen IL-6 Höchstwerten zu timen, um so eine "saubere" entzündungsarme Situation zu erreichen ohne gleichzeitig den Biorhythmus zu beeinträchtigen. Kann man aber nicht generell empfehlen, das hängt sehr von der individuellen (Entzündungs-)Situation ab.

Picture1 - Kopie.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Zitat

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Metabolic pathways of the liver containing diurnally regulated metabolites. Major metabolic pathways are represented in the liver by numerous metabolites that change in abundance throughout the 24-h cycle (orange lines, Clock−/− metabolites; blue lines, WT metabolites). Metabolites that vary in abundance over time are shown. Pie charts depict the percentage of metabolites that changed over time (red) vs. those that did not (green). (N = 5 per genotype per time point.)

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Coordination of the transcriptome and metabolome by the circadian clock
http://www.pnas.org/content/109/14/5541.full

Hübsch, nicht wahr?
Hier sieht die Stoffwechselrhythmen in der Leber.
Kleiner Wermutstropfen aus meiner Sicht: Die Daten basieren auf Mausexperimenten, und Mäuse sind nachtaktiv. Man kann die Daten also nicht ungeprüft auf den Menschen übertragen.

Die Autoren haben ihre Daten in Form einer großen Datenbank zur Verfügung gestellt:

CircadiOmics
http://circadiomics.igb.uci.edu/

Wenn es nachts hell ist, tut dies dem Körper gar nicht gut, weil bekanntermaßen die Melatonin-Achse geschädigt wird.
Das wiederum wirkt wie ein Brandbeschleuniger für die Alterung:

The aging clock and circadian control of metabolism and genome stability
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4294216/

Besonders dramatisch ist in meinen Augen die Aktivierung von Retrotransposonen durch den gestörten Rhythmus!
Siehe: t516f35-Retrotransposon.html#

Kein Wunder, dass Schichtarbeit Krebserkrankungen fördert, wenn dadurch Terroranschläge auf dein Genom verübt werden...

Selbstverständlich sind auch die Mitochondrien (die Kraftwerke der Zellen) voll in den circadianen Rhythmus eingebunden:

Circadian control of oscillations in mitochondrial rate-limiting enzymes and nutrient utilization by PERIOD proteins
"Remarkably, several rate-limiting mitochondrial enzymes that process different nutrients accumulate in a diurnal manner and are dependent on the clock proteins PER1/2. Concurrently, we uncovered daily oscillations in mitochondrial respiration that are substrate-specific and peak during different times of the day. We propose that the circadian clock PERIOD proteins regulate the diurnal utilization of different nutrients by the mitochondria and thus, optimize mitochondrial function to daily changes in energy supply/demand."
http://www.pnas.org/content/early/2016/0...519650113.short

Die Erhaltung des circadianen Rhythmus ist nicht nur wichtig für die Krebsprävention sondern kann auch die Krebstherapie unterstützen:

Making circadian cancer therapy practical.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20042412

The aging clock and circadian control of metabolism and genome stability
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4294216/

Mahlzeit-Timing zur Umprogrammierung von Krebs? Klingt gut. Und bei Mäusen funktioniert es:

Cancer Inhibition through Circadian Reprogramming of Tumor Transcriptome with Meal Timing
http://cancerres.aacrjournals.org/conten...1.full.pdf+html

Kommentar Prometheus:
Intermittierendes Fasten schärft drastisch die circadiane Uhr.
Logisch, dass sich das auch auf das gesamte Transkriptom von Krebszellen auswirken kann.

Eine Krebs-Hemmung von 40% in der Studie kann sich sehen lassen, oder?

Chronischer Schlafmangel fördert Entzündungen und schadet den Gefäßen:

Prolonged sleep restriction induces changes in pathways involved in cholesterol metabolism and inflammatory responses
http://www.nature.com/articles/srep24828

Die Insulinsensitivität ist eindeutig abhängig von der circadianen Rhythmik.

Eine wichtige Rolle spielen dabei die "Uhren" in den Zellen von Bauchspeicheldrüse, Leber, Muskel, Fettgewebe und Hypothalamus.
Ganz klar, was passiert, wenn sich diese Uhren nicht mehr vernünftig synchronisieren...

Circadian control of glucose metabolism
http://www.sciencedirect.com/science/art...212877814000684

Das die Insulinsensitivität morgens am besten ist, wisst ihr bestimmt. Ich hab noch mal nachgeschaut: Die abendliche Verschlechterung der Glukosetoleranz beobachtet man teilweise sogar unabhängig von Essen und Sport:

Diurnal variations in peripheral insulin resistance and plasma non-esterified fatty acid concentrations: a possible link?
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10456206

Die NAD/NADH-Rhythmik reguliert den Stoffwechsel und die Alterung:

"Clocks” in the NAD World: NAD as a metabolic oscillator for the regulation of metabolism and aging
http://www.sciencedirect.com/science/art...570963909003136

Palmitinsäure wirkt nicht nur entzündungsfördernd sondern bewirkt auch eine Verstellung der inneren Uhr.
Mit DHA lässt sich das verhindern:

Role of Inflammatory Signaling in the Differential Effects of Saturated and Poly-unsaturated Fatty Acids on Peripheral Circadian Clocks
http://www.sciencedirect.com/science/art...352396416301244

P.S.: In der Studie konnte der Effekt auch durch Cardamonin verhindert werden.