Muskelprotein hilft, den Schlaf zu kontrollieren

Wenn es um Schlafstörungen geht, haben Forscher jahrelang das menschliche Gehirn auf der Suche nach möglichen Behandlungszielen analysiert. Eine neue Studie legt jedoch nahe, dass ein solches Ziel tatsächlich in Skelettmuskeln liegen kann.
Forscher haben herausgefunden, dass ein Muskelprotein das schlafbezogene Verhalten beeinflussen kann.

Die Forscher fanden heraus, dass hohe Mengen eines Proteins namens BMAL1 in den Muskeln von Mäusen ihnen dabei halfen, sich von den Auswirkungen des Schlafentzugs zu erholen, während geringe Mengen des Proteins den Schlaf störten.

In den Gehirnen der Nagetiere schienen die BMAL1-Spiegel jedoch wenig Einfluss auf den Schlaf oder die Auswirkungen von gestörtem Schlaf zu haben.

Co-Autor der Studie Dr. Joseph S. Takahashi, der Vorsitzender der Wissenschaft an der Universität von Texas Southwestern Medical Center in Dallas ist, und Team vor kurzem berichtete ihre Ergebnisse in der Zeitschrift eLife.

Nach Angaben des Centers for Disease Control and Prevention (CDC) sollten Erwachsene jeden Abend mindestens 7 Stunden Schlaf bekommen, um Gesundheit und Wohlbefinden zu erhalten. Statistiken zeigen jedoch, dass mehr als ein Drittel der Erwachsenen in den Vereinigten Staaten diese Empfehlungen nicht erfüllen.

Darüber hinaus haben etwa 50 bis 70 Millionen Erwachsene in den USA eine Form von Schlafstörungen, wobei Schlaflosigkeit und Schlafapnoe zu den häufigsten gehören.

Da der Schlaf durch chemische Signale im Gehirn ausgelöst wird, ist es sinnvoll, dass dieses komplexe Organ der Schwerpunkt der Erforschung von Schlafstörungen ist. Aber die neue Studie von Dr. Takahashi und Kollegen legt nahe, dass auch Muskeln eine Rolle spielen könnten.

Mangel an muskulärem BMAL1 unterbrach den Schlaf

Die Forscher kamen zu ihren Ergebnissen, indem sie untersuchten, wie das BMAL1-Protein den Schlaf bei Mäusen beeinflusst.

BMAL1 ist ein bekannter Regulator des zirkadianen Rhythmus, der als "physische, mentale und Verhaltensänderungen, die einem ungefähr 24-stündigen Zyklus folgen, definiert wird und hauptsächlich auf Licht und Dunkelheit in der Umgebung eines Organismus reagiert."

Das Team stellt fest, dass frühere Tierstudien gezeigt haben, dass die Deletion von BMAL1 eine Reihe schlafbezogener Verhaltensweisen beeinflussen kann. Allerdings konnten die Forscher die zugrunde liegenden Mechanismen für diese Assoziation nicht identifizieren.

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Für ihre Studie untersuchten Dr. Takahashi und sein Team, wie die Anwesenheit und Abwesenheit von BMAL1 in den Gehirnen und Muskeln von Mäusen verschiedene Aspekte des Schlafes beeinflussen, einschließlich Schlafqualität und Erholung von Schlafentzug.

Die Forscher fanden heraus, dass die Eliminierung von BMAL1 aus den Gehirnen von Mäusen keinen Einfluss auf schlafbezogene Verhaltensweisen hatte und dies änderte sich nicht, als das Protein wiederhergestellt wurde.

Interessanterweise stellte das Team jedoch fest, dass das Deletieren von BMAL1 aus den Muskeln der Mäuse nicht nur zu schweren Schlafstörungen führte, sondern auch das Schlafbedürfnis der Nagetiere erhöhte und ihre Fähigkeit, sich von Schlafentzug zu erholen, behinderte.

Als die Forscher BMAL1 wieder in die Muskeln der Mäuse einführten, wurde ihre Fähigkeit wiederhergestellt, sich aus dem gestörten Schlaf zu erholen.

Ergebnisse können neue Arzneimittelziele liefern

Laut Dr. Takahashi zeigen diese Ergebnisse, dass der Schlafprozess nicht ausschließlich vom Gehirn gesteuert wird. "Dieser Befund ist völlig unerwartet und verändert die Art, wie wir denken, dass der Schlaf kontrolliert wird", sagt er.

"Diese Studien zeigen, dass Faktoren in Muskeln dem Gehirn signalisieren können, den Schlaf zu beeinflussen. Wenn ähnliche Wege in Menschen existieren, würde dies neue Arzneimittelziele für die Behandlung von Schlafstörungen bereitstellen."

Dr. Joseph S. Takahashi

Darüber hinaus sagen die Forscher, dass ihre Ergebnisse zu Therapien zur Bekämpfung der Schläfrigkeit bei Personen führen können, die für lange Zeit wach bleiben müssen, wie z.