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Mittwoch, 20.09.2017
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Nachtschicht hemmt die DNA-Reparatur

Ausgebremste Reparatur könnte erhöhtes Krebsrisiko bei Schichtarbeit erklären

Fataler Mangel: Schichtarbeit bringt nicht nur unseren Biorhythmus durcheinander, sie erhöht auch das Krebsrisiko. Den Grund dafür könnten Forscher nun aufgedeckt haben. Demnach senkt die Nachtschicht den Spiegel des Schlafhormons Melatonin und dies wiederum bremst die Aktivität wichtiger zellulärer Reparaturmechanismen aus. Nachweisen lässt sich dies an einer um 80 Prozent verringerten Abgabe bestimmter Biomarker im Urin von Schichtarbeitern.
Wer nachts arbeitet, bremst offenabr auch seine DNA-Reparatur aus - und könnte so das Krebsrisiko erhöhen.

Wer nachts arbeitet, bremst offenabr auch seine DNA-Reparatur aus - und könnte so das Krebsrisiko erhöhen.

Schon länger ist bekannt, dass Schichtarbeit auf Dauer nicht gesund ist. Das ständige Arbeiten gegen die innere Uhr und der damit verbundene Schlafmangel fördern Übergewicht und Diabetes, können Herz und Kreislauf schaden und möglicherweise sogar den geistigen Abbau fördern. Zudem deuten Studien darauf hin, dass ständige Nachtschichten auch das Krebsrisiko erhöhen.

Nachtschicht hemmt Melatonin


Warum dies so ist, könnten nun Parveen Bhatti vom Fred Hutchinson Cancer Center in Seattle und seine Kollegen herausgefunden haben. Demnach beeinträchtigt der Mangel des Schlafhormons Melatonin bei Schichtarbeitern die DNA-Reparatur in den Körperzellen. Indizien dafür fanden die Forscher bei der Analyse von Urinproben von 50 Schichtarbeitern. Sie schliefen im Durchschnitt nur 5,5 Stunden, bei Menschen mit normalen Arbeitszeiten sind es im Mittel 7,5 Stunden.

Es zeigte sich: Der Urin der Schichtarbeiter enthielt während ihrer Schlafphase nur rund ein Drittel des normalen Melatoningehalts – 17 Nanogramm pro Milligramm Kreatinin statt 51,7 Nanogramm. Dies bestätigt, dass der Tagesschlaf nach einer Nachtschicht nicht nur kürzer ausfällt als der normale Nachtschlaf. Er unterscheidet sich auch hormonell und damit physiologisch vom Nachtschlaf, wie die Forscher erklären.


Chemische Struktur des "Schlafhormons" Melatonin.

Chemische Struktur des "Schlafhormons" Melatonin.

DNA-Reparatur ausgebremst


Aber nicht nur das: Im Urin der Schichtarbeiter fanden die Forscher auch verringerte Werte eines Biomarkers für die aktive DNA-Reparatur. Die Verbindung 8-OH-dG wird immer dann ausgeschieden, wenn in den Zellen und Geweben DNA-Schäden durch aggressive Radikale von der zelleigenen Maschinerie behoben werden. Je mehr 8-OH-dG der Urin enthält, desto besser funktioniert demnach die DANN-Reparatur.

Doch die Analysen ergaben: Nach einer Nachtschicht ist der Gehalt dieses Reparatur-Anzeigers im Urin drastisch reduziert: Er liegt bei nur noch 20 Prozent des Werts, der für normale Schlafenszeiten typisch ist. "Dies spiegelt wahrscheinlich eine verringerte Kapazität für die Reparatur von oxidativen DNA-Schäden wider", sagen die Forscher.

Die mögliche Ursache dafür: Melatonin fördert die Aktivität von Genen, die für den Reparaturprozess wichtig sind. Mangelt es am Schlafhormon, bremst dies auch die DNA-Reparatur aus.

Neue Ansätze zur Krebsvorbeugung?


Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte dieser Effekt erklären, warum Schichtarbeiter häufiger an Krebs erkranken: Weil der ungenügende und zeitlich versetzte Schlaf den Melatoninspiegel niedrig hält, werden DNA-Schäden nicht mehr so effektiv repariert. Und damit steigt das Risiko für eine Entartung der Zellen.

Noch müssen weitere Studien klären, ob es sich hier wirklich um einen ursächlichen Zusammenhang von Melatonimangel und gebremster DNA-Reparatur handelt. Doch sollte sich dies bestätigen, dann könnte dies auch neue Möglichkeiten für Vorbeugung und Therapie eröffnen.

"Dann könnte eine zusätzliche Gabe von Melatonin an Schichtarbeiter als Intervention gegen potenziell krebserregende DNA-Schäden getestet werden", sagen Bhatti und seine Kollegen. (Occupational and Environmental Medicine,2017; doi: 10.1136/oemed-2017-104414)
(Occupational and Environmental Medicine, 29.06.2017 - NPO)
 
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