Wirkung von Asthma-Medikamenten von biologischer Uhr abhängig

Die biologische Uhr beeinflusst auch die Wirkung
von Medikamenten
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Die Wirkung von Medikamenten gegen Asthma und Lungenentzündung sind von unserer biologischen Uhr abhängig, fanden Wissenschaftler heraus.

Fragen Sie sich manchmal, warum Ihr Asthma-Medikament nicht gut wirkt, obwohl Sie es nach Vorschrift anwenden? Das könnte mit Ihrer biologischen Uhr zusammenhängen, glauben Wissenschaftler der Universität Manchester. Sie haben entdeckt, warum Medikamente zur Behandlung von Asthma und Lungenentzündung wirkungslos werden können.

Lungenerkrankungen unterliegen dem zirkadianen Rhythmus

Die Studienergebnisse, veröffentlicht in »Nature Medicine«, zeigen, dass bekannte Arzneimittel gegen Lungenerkrankungen mit der biologischen Uhr arbeiten.

Laut der Weltgesundheitsorganisation ist die Lungenentzündung die am häufigsten tödlich endende Infektionskrankheit weltweit. In Deutschland erkranken jährlich etwa 680.000 Menschen an einer Pneumonie und für schätzungsweise 35.000 endet die Krankheit tödlich. Eine Lungenentzündung ist besonders gefährlich für Risikogruppen wie Babys und Kleinkinder, Senioren, Raucher und Menschen mit Vorerkrankungen.

An einem Asthma bronchiale leiden in Deutschland etwa fünf Prozent der Erwachsenen und bis zu zehn Prozent der Kinder. Etwa vier bis acht von 100.000 Menschen sterben jährlich an einem Asthmaanfall. Asthma hat in den vergangenen Jahrzehnten weltweit zugenommen und ist bei Kindern die häufigste chronische Erkrankung.

Atemwege haben eigene biologische Uhr

Die aktuelle Studie unter der Leitung von Professor David Ray und Andrew Loudon von der Universität Manchester stellte fest, dass die Zellen in Lunge und Atemwegen eine eigene biologische Uhr haben, die der Zeitgeber für Entzündungsreaktionen in der Lunge ist und so zu Schwellungen in den Atemwegen führt. Darüber hinaus entdeckten die Forscher, dass die biologische Uhr in den Zellen immer schlechter funktioniert und es deshalb zu heftigeren Entzündungen in der Lunge kommt.

Professor Loudon sagt: »Wir haben ein Schlüsselmolekül namens CXCL5 gefunden, dass Lungenentzündung erleichtert und ein Schlüsselregulator dafür ist, wie Immunzellen in Gewebezellen eindringen. Der Verlust von CXCL5 verhindert komplett die Regulation der Tageszeit bedingten Lungenentzündung, was neue Wege zur Behandlung von Lungenerkrankungen eröffnet.«

Wirkung von Medikamenten von der Tageszeit abhängig

Während der Forschungen entdeckte das Team, wie wichtig Glukokortikoid-Hormone der Nebenniere für die Kontrolle der Entzündungsstärke in den Atemwegszellen sind. Professor Ray sagt: »Diese Hormone wirken am Glukokortikoid-Rezeptor, einem Hauptregulator der Genexpression, bei dem die genetische Information umgesetzt und für die Zelle verfügbar gemacht wird. Wir wollten deshalb herausfinden, ob Glukokortikoid-Medikamente wie Prednisolon oder Dexamethason auch eine Tageszeit-Wirkung zeigen würden und unsere Forschungen bestätigten das.«

Zelleigene Uhr beeinflusst Entzündungsprozesse

Das Forschungsteam folgerte daraus, dass der zelleigene Zeitrhythmus in den Atemwegen wichtig ist für Lungenerkrankungen wie Asthma und der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung COPD. Professor Loudon sagt: »In dieser Arbeit charakterisieren wir eine Hauptkontrolle durch die zelleigene biologische Uhr bei Entzündungen in der Lunge, was die Reaktion auf bakterielle Infektionen und Pneumonie beeinflusst. Wir wissen, dass viele Lungenerkrankungen tatsächlich einen starken tagesabhängigen Effekt zeigen, einschließlich Asthma und Todesfälle durch Lungenentzündung.«

Biologische Uhr regelt auch das Immunsystem

Unsere Körper erwarten den Wechsel vom Tag zur Nacht durch die eigene innere Uhr, das zirkadiane System. Das erklärt, warum es so schwer fällt, sich an Schichtarbeit zu gewöhnen. Die biologische Uhr reguliert Schlaf- und Wachzeiten, aber regelt nach den neuesten Erkenntnissen auch unser Immunsystem.

»Wir leben in einer Welt, die sich in Tag und Nacht unterscheidet. Folglich ist unser Verhalten je nach Tageszeit unterschiedlich; wir schlafen nachts und sind während des Tages aktiv und nehmen Nahrung auf. Unsere Lebensweise entfernt sich zunehmend durch künstliches Licht, Schichtarbeit und Jetlag von diesem uralten Rhythmus«, folgert Professor Ray.

Quelle: Julie Gibbs, Louise Ince, Laura Matthews, Junjie Mei, Thomas Bell, Nan Yang, Ben Saer, Nicola Begley, Toryn Poolman, Marie Pariollaud, Stuart Farrow, Francesco DeMayo, Tracy Hussell, G Scott Worthen, David Ray, Andrew Loudon. An epithelial circadian clock controls pulmonary inflammation and glucocorticoid action. Nature Medicine, 2014; DOI: 10.1038/nm.3599