Biology: Zirkadianes Entrainment

Gemessen unter forcierter Desynchronisation, bei der die vorgegebene Taglänge außerhalb des Bereichs liegt, auf den sich die innere Uhr einrasten kann, und das Licht vom Protokoll und nicht von den Teilnehmern gesteuert wird, beträgt die intrinsische Periode im Durchschnitt 24.18 Stunden, also etwa 24.2 Stunden – bei jüngeren wie älteren Erwachsenen gleichermaßen und mit einer ebenso engen Verteilung wie bei jeder anderen untersuchten Art. Bei 157 Erwachsenen, die in monatelangen stationären Protokollen untersucht wurden, lag die Standardabweichung bei etwa 0.2 Stunden, also rund 12 Minuten. Der weiterhin kursierende Wert von 25 Stunden stammt aus früheren Isolationsstudien, in denen die Teilnehmer ihre Raumbeleuchtung selbst steuerten, sodass selbst gewähltes Licht die zu messende Uhr zurücksetzte. Measured in: Healthy young and older adults in controlled-lighting inpatient protocols. The pooled period estimate covers 157 people aged 18 to 74, 52 women and 105 men.. Die forcierte Desynchronisation misst die Eigenperiode des Schrittmachers, indem sie einen Zeitplan vorgibt, nach dem niemand tatsächlich lebt, und sie erfordert wochenlange stationäre Aufenthalte pro Person – weshalb die Gesamtzahl der auf diese Weise je gemessenen Personen im niedrigen Hunderterbereich liegt. Sie liefert die Periode der Uhr, nicht den Zeitpunkt, den jemand tatsächlich einhält, der zusätzlich zu dieser Periode durch Licht festgelegt wird.

Zwei unabhängige Aktionsspektren für die nächtliche Melatoninsuppression passen zu einem Photopigment, das sich von Stäbchen und Zapfen unterscheidet. Das eine, von 22 Freiwilligen über 215 monochromatische Lichtexpositionen erhoben, passte am besten zu einer Rhodopsin-Vorlage mit einem Gipfel bei 459 nm, wobei die Spektren von Stäbchen, Zapfen und Cryptochrom allesamt schlecht passten. Das andere, von 72 Personen über 627 Suppressionstests erhoben, ermittelte den Bereich von 446 bis 477 nm als wirksamsten und passte zu einer Opsin-Vorlage mit einem R-Quadrat von 0.91. Das Pigment ist Melanopsin, das von einer kleinen Population intrinsisch lichtempfindlicher retinaler Ganglienzellen getragen wird, die zum Nucleus suprachiasmaticus projizieren. Measured in: 22 volunteers over 215 light exposure trials, and 72 volunteers (37 women, 35 men, mean age 24.5) over 627 melatonin suppression tests. Aktionsspektren werden aus der nächtlichen Melatoninsuppression abgeleitet, die nur ein Ergebnis der Bahn ist und nicht die Bahn selbst, und beide Studien verwendeten Schmalbandlicht mit Intensitäten und Dauern, wie sie niemand im Alltag erlebt. Die eigentliche Spitzenempfindlichkeit von Melanopsin im intakten Auge liegt näher bei 480 nm als diese Melatonin-Werte, da auch Stäbchen und Zapfen in dieselben Ganglienzellen einspeisen.

Die Uhr ist eine Transkriptions-Translations-Rückkopplungsschleife. CLOCK und BMAL1 binden und treiben die Transkription der Period- und Cryptochrom-Gene an; die PER- und CRY-Proteine akkumulieren, bilden Komplexe, kehren in den Zellkern zurück und unterdrücken genau die Aktivatoren, die sie hervorgebracht haben, und werden anschließend von Kinasen phosphoryliert und abgebaut, sodass der Zyklus von Neuem beginnt. Die Schleife ist zellautonom und läuft auch in isolierten Zellen weiter. Beim Menschen führt eine einzelne Serin-zu-Glycin-Substitution in PER2, innerhalb der Bindungsregion für Caseinkinase I epsilon, zum autosomal-dominanten familiären fortgeschrittenen Schlafphasensyndrom, mit einer Vorverlagerung der Schlaf-, Temperatur- und Melatoninrhythmen um vier Stunden. Measured in: Molecular work in flies, mice and cultured cells; the human genetic evidence comes from a kindred with familial advanced sleep phase syndrome. Die Schleife wurde größtenteils außerhalb des Menschen aufgeklärt, und die genetische Evidenz beim Menschen stützt sich auf eine kleine Anzahl von Familien mit seltenen, stark wirksamen Mutationen. Das zeigt, dass die Schleife den Zeitpunkt des menschlichen Schlafs festlegt. Es zeigt nicht, wie viel der gewöhnlichen Chronotyp-Variation über dieselben Gene läuft, und genomweite Studien deuten darauf hin, dass häufige Varianten den Zeitpunkt eher um Minuten als um Stunden verschieben.

Die intrinsische Periode betrug bei Frauen im Durchschnitt 24.09 Stunden gegenüber 24.19 Stunden bei Männern (P < 0.01), ein Unterschied von etwa 6 Minuten; zudem hatten 35 % der Frauen eine Periode von unter 24.0 Stunden gegenüber 14 % der Männer. In einer separaten Constant-Routine-Studie mit 28 Frauen und 28 Männern, die nach gewohnter Aufwachzeit gematcht wurden, traten die Melatonin- und Körperkerntemperaturrhythmen bei Frauen im Verhältnis zum Schlaf früher auf, mit einer höheren Melatoninamplitude und einer niedrigeren Temperaturamplitude – Frauen schliefen also zur selben Uhrzeit in einer späteren biologischen Phase. Measured in: 157 adults aged 18 to 74 (52 women, 105 men) for the period comparison; 56 adults aged 18 to 30 (28 women, 28 men) for the phase angle comparison. Sechs Minuten Periodenunterschied und ein Phasenunterschied von deutlich unter einer Stunde: in zwei Datensätzen repliziert, aber klein gegenüber dem, was ein Wecker erzwingt. Beide Datensätze stammen von derselben Forschungsgruppe und aus überlappenden Laborprotokollen, sodass es sich um verwandte Analysen und nicht um eine unabhängige Bestätigung handelt. Zyklusphase und hormonelle Verhütung wurden über die gesamte Periodenstichprobe hinweg nicht kontrolliert.

Licht, das nach dem Minimum der Körperkerntemperatur gegeben wird, lässt die Uhr vorlaufen, wobei ein heller Lichtimpuls unter Laborbedingungen eine Phasenreaktionskurve mit einer Spitze-Tal-Amplitude von etwa 5 Stunden erzeugt; Licht, das davor gegeben wird, lässt die Uhr nachlaufen. Der Umkehrpunkt liegt am Temperaturminimum, das bei einem regelmäßigen Schläfer etwa zwei Stunden vor dem gewohnten Aufwachen liegt, und die Kurve verläuft in der Mitte des biologischen Tages nahezu flach. Die Reaktion ist stark nichtlinear in Bezug auf die Dauer: Ein einstündiger Impuls von etwa 8,000 Lux erzeugte eine Kurve mit einer Spitze-Tal-Amplitude von 2.20 Stunden, etwa 40 % dessen, was eine 6.7-stündige Exposition bei nur 15 % der Expositionsdauer erzeugte. Measured in: 21 adults aged 19 to 44 (16 men, 7 women) for the three-cycle curve; 36 adults randomized to bright white or dim light for the one-hour curve. Die Literatur zur menschlichen Phasenreaktion ist gering, jung und auf das Labor beschränkt, und beide Kurven wurden aus einzelnen Lichtimpulsen vor einem gedimmten, kontrollierten Hintergrund erstellt, nicht aus dem gemischten Licht eines gewöhnlichen Tages. Sie misst die Verschiebung der Uhr. Der Schritt von einer Phasenverschiebung zu besserem Schlaf ist eine aus dem Mechanismus abgeleitete Schlussfolgerung, kein Ergebnis, das diese Protokolle tatsächlich gemessen haben.

Bei 11 Patienten ohne bewusste Lichtwahrnehmung sank das Plasma-Melatonin bei hellem Licht in drei Fällen ab, und diese drei waren normal synchronisiert und schliefen normal. Sieben zeigten keine Melatoninreaktion auf Licht und berichteten in ihrer Vorgeschichte von Schlaflosigkeit und Störungen des zirkadianen Rhythmus; bei einem war Melatonin nicht nachweisbar. Sechs sehende Kontrollpersonen zeigten eine normale Suppression. Measured in: 11 blind patients with no conscious light perception and 6 sighted controls. Elf Patienten mit unterschiedlichen Ursachen und Graden der Blindheit – dies belegt, dass sich die Lichtzufuhr zur Uhr und das bewusste Sehvermögen voneinander lösen können, liefert aber keinen verlässlichen Anteil dafür, wie häufig dies der Fall ist. Die Studie liegt zudem sieben Jahre vor der Identifizierung von Melanopsin, sodass der Mechanismus hier abgeleitet und nicht gemessen wurde.

Mithilfe eines Algorithmus, der die zeitliche Abfolge von Proben ohne verfügbare Tageszeitinformationen rekonstruiert, zeigte sich bei 13 Geweben von 632 menschlichen Spendern, dass nahezu die Hälfte aller proteincodierenden Gene in mindestens einem Gewebe rhythmisch reguliert war. Etwa 1,000 davon kodieren Arzneimittelzielstrukturen oder die Proteine, die Medikamente transportieren und verstoffwechseln. Measured in: 13 tissues from 632 human donors in a post-mortem genotype-expression resource. Die Methode ordnet Proben innerhalb eines rekonstruierten Zyklus an und nicht gegen die tatsächliche Uhrzeit, sodass sie Phasenbeziehungen zwischen Genen und zwischen Geweben liefert, aber keine Tagesstunde für ein bestimmtes Organ. Spendergewebe unterscheidet sich zudem in Agonalzustand, Todesursache und Entnahmezeitpunkt, und die Rekonstruktion ist eine aus der Genexpression abgeleitete Schlussfolgerung und kein an einer lebenden Person beobachteter Rhythmus.

Die Beschränkung der Nahrungsaufnahme auf die Lichtphase verschob die Phase der Uhr-Genexpression in peripheren Geweben von Mäusen um bis zu 12 Stunden, ohne die zyklische Genexpression im Nucleus suprachiasmaticus zu beeinflussen. Die Leber stellte sich am schnellsten um, Niere, Herz und Bauchspeicheldrüse folgten langsamer, und eine Woche Fütterung tagsüber synchronisierte jedes untersuchte Gewebe. Measured in: Mice on restricted feeding schedules, with clock gene expression measured in liver, kidney, heart, pancreas and the suprachiasmatic nucleus. Mäuse sind nachtaktiv, sodass eine Fütterung am Tag für sie eine stärkere Störung darstellt, als spätes Essen es für einen Menschen ist, und die menschliche Entsprechung derselben Manipulation erzeugte nur einen Bruchteil dieser peripheren Verschiebung. Die Tierstudien belegen, dass dieser Mechanismus existiert, nicht, was er beim Menschen bewirkt.

In einem 28-Stunden-Tag-Protokoll, das Essen und Schlafen schrittweise durch jede zirkadiane Phase führte, erhöhte ein Verhalten, das etwa 12 Stunden außer Phase mit der inneren Uhr lag, die Glukose um 6 % (P < 0.001), das Insulin um 22 % (P = 0.006) und den mittleren arteriellen Blutdruck um 3 % (P = 0.001), senkte das Leptin um 17 % (P < 0.001) und kehrte den täglichen Cortisolrhythmus vollständig um. Drei von acht Teilnehmern zeigten während der Fehlausrichtung postprandiale Glukosewerte im prädiabetischen Bereich. Die Schlafeffizienz sank um 20 %. Measured in: 10 adults, 5 women and 5 men, through a 10-day inpatient forced desynchrony protocol. Zehn Personen über zehn Tage, wobei Nahrung, Aktivität und Schlafgelegenheit konstant gehalten wurden, was die Fehlausrichtung selbst isoliert, aber nichts darüber aussagt, was Jahre davon bewirken. Die Schlafeffizienz sank ebenfalls um 20 %, sodass gestörter Schlaf Teil der Fehlausrichtungsbedingung ist und nicht daneben steht – die beiden lassen sich in diesem Studiendesign nicht voneinander trennen.

Eine Verzögerung jeder Mahlzeit um fünf Stunden verzögerte den Plasmaglukoserhythmus um 5.69 Stunden (P < 0.001) und den PER2-Boten-RNA-Rhythmus im Fettgewebe um 0.97 Stunden (P < 0.01), während sich Plasma-Melatonin und -Cortisol, die Marker der zentralen Uhr, überhaupt nicht verschoben. Die durchschnittliche Glukosekonzentration sank um 4.9 mg/dL (0.27 mmol/L). Insulin- und Triglyceridrhythmen, die Genexpression der Uhr im Vollblut, der Schlaf sowie die Rhythmen des subjektiven Hunger- und Müdigkeitsempfindens veränderten sich nicht. Measured in: 10 healthy young men, mean age 22.9, in a crossover with early meals and then meals delayed by five hours. Zehn Männer, ein Labor, und die beiden Zeitpläne wurden in fester statt randomisierter Reihenfolge durchlaufen, sodass ein Reihenfolgeeffekt nicht ausgeschlossen werden kann. Das Uhr-Gen im Fettgewebe verschob sich um etwa eine Stunde gegenüber einer fünfstündigen Mahlzeitverzögerung – eine weit geringere periphere Verschiebung, als dieselbe Manipulation bei Nagetieren bewirkt –, und Fettgewebe ist ein Ersatzmarker für die Leber- und Darmuhren, die sich nicht so leicht biopsieren lassen.

Seriell über den Tag entnommene Muskelbiopsien beim Menschen zeigten eine ausgeprägte rhythmische Transkription, von der ein großer Teil verloren ging, als primäre Myotuben aus derselben Quelle synchronisiert und in Kultur untersucht wurden. Eine Störung der Uhr in diesen Zellen mittels siRNA veränderte die Expression von etwa 8 % aller Gene. Measured in: Human volunteers undergoing serial in vivo muscle biopsies, compared with primary human myotubes synchronized in vitro. Verglichen wird Muskelgewebe im lebenden Körper mit Zellen in der Kulturschale, die sich in weit mehr als nur ihren Uhren unterscheiden, sodass die im Reagenzglas fehlende Rhythmik zeigt, dass systemische Tagessignale einen Beitrag leisten, ohne dessen Ausmaß zu beziffern. Teilnehmerzahlen und Geschlechterverteilung lassen sich aus dem geprüften Abstract nicht ermitteln.

Licht ist der dominante Zeitgeber, doch der Schrittmacher reagiert auch auf den täglichen Rhythmus des Verhaltens. Bewegung erhöht die Körperkerntemperatur, die Herzfrequenz und eine Reihe von Hormonen, und der Zeitpunkt dieses täglichen Signals wirkt auf die innere Uhr zurück. Die gemessene Phasenreaktionskurve für Bewegung verschiebt die innere Uhr nach dem Morgen und erneut am frühen Nachmittag nach vorne und verzögert sie am Abend, weshalb nicht nur ob, sondern auch wann trainiert wird, einen zirkadianen Effekt hat.

Durch die Zusammenführung dreier prospektiver britischer Kohorten mit sieben zuvor veröffentlichten prospektiven Studien, die etwa 1.4 Millionen Frauen und 4,660 Brustkrebsfälle bei Schichtarbeiterinnen umfassten, betrug das relative Risiko für Brustkrebs bei jeglicher Nachtschichtarbeit 0.99 (95%-KI 0.95 bis 1.03). Auch langjährige Nachtschichtarbeit zeigte kein erhöhtes Risiko. Die Autoren schlussfolgerten, dass Nachtschichtarbeit, einschließlich langjähriger Schichtarbeit, kaum oder keinen Einfluss auf die Brustkrebsinzidenz hat. Measured in: About 1.4 million women across 10 prospective studies, with night shift work reported by questionnaire. Nachtschichtarbeit wurde per Fragebogen erfasst, meist zu einem einzigen Zeitpunkt, sodass eine Fehlklassifikation der Exposition eine tatsächliche Assoziation in Richtung Nullwert verzerren würde. Untersucht wird nur Brustkrebs: Die von der IARC angeführten Assoziationen mit Prostata- und Kolorektalkrebs werden hier nicht behandelt, ebenso wenig wie die Tier- und Mechanismusevidenz, die einen Großteil der Einstufung trägt.

Die im Juni 2019 tagende IARC-Arbeitsgruppe stufte Nachtschichtarbeit in Gruppe 2A ein, wahrscheinlich krebserregend für den Menschen. Die Einstufung beruht auf drei getrennten Evidenzsträngen: begrenzte Evidenz beim Menschen mit positiven Assoziationen für Krebserkrankungen der Brust, der Prostata, des Kolons und des Rektums; ausreichende Evidenz bei Versuchstieren für die Karzinogenität einer Veränderung des Hell-Dunkel-Zyklus; und starke mechanistische Evidenz in experimentellen Systemen, gestützt auf Effekte, die mit Immunsuppression, chronischer Entzündung und Zellproliferation vereinbar sind. Measured in: A working group evaluating the published human, animal and mechanistic literature on night shift work, not a participant sample. Im eigenen Sprachgebrauch der IARC bedeutet begrenzte Evidenz beim Menschen, dass eine positive Assoziation beobachtet wurde, Zufall, Verzerrung und Confounding als Erklärungen jedoch nicht ausgeschlossen werden konnten. Eine Einstufung in Gruppe 2A ist eine Gefahrenidentifikation: Sie besagt, dass ein Agens unter bestimmten Bedingungen Krebs verursachen kann, enthält aber keine Schätzung dazu, wie hoch das Risiko einer bestimmten Tätigkeit oder eines bestimmten Schichtplans tatsächlich ist. Ein Großteil des Gewichts liegt auf Tier- und Mechanismusstudien und nicht auf den Humanstudien.

Eine Woche Camping im Sommer ohne elektrisches Licht erhöhte die Lichtexposition auf etwa das Vierfache des Üblichen und verschob die innere biologische Nacht um etwa zwei Stunden nach vorn, sodass sie nahe dem Sonnenuntergang begann und nahe dem Sonnenaufgang endete. Späte Chronotypen verschoben sich am stärksten und endeten die Woche näher an den frühen Typen. Wiederholt unter einem natürlichen winterlichen Hell-Dunkel-Zyklus begannen die biologische Nacht und der Schlaf noch früher, und die biologische Nacht verlängerte sich. Ein Wochenende mit natürlichem Licht erzielte etwa 69 % der Verschiebung, die eine ganze Woche bewirkte. Measured in: 8 adults, 6 men and 2 women, mean age 30, in the summer study, with a separate winter and weekend study by the same group. Acht Personen in der Sommerstudie, und Camping entfernt elektrisches Licht zusammen mit Arbeit, Pendeln, Bildschirmen, Raumtemperatur und dem gesamten Tagesablauf, sodass die Lichtveränderung mit allem anderen konfundiert ist, was sich auf einem Campingausflug ändert. Die beiden Studien stammen von derselben Forschungsgruppe und sind daher verwandte Arbeiten und keine unabhängige Replikation.

Eine genomweite Assoziationsstudie mit 697,828 Personen erhöhte die Zahl der mit dem Frühaufstehertyp assoziierten Genorte von 24 auf 351. Der Effekt auf den Zeitpunkt ist kleiner, als diese Zahl vermuten lässt: Die 5 % der Teilnehmer mit den meisten Frühaufsteher-Allelen hatten eine per Beschleunigungsmesser gemessene Schlafzeit, die etwa 25 Minuten früher lag als bei den 5 % mit den wenigsten. Die assoziierten Gene waren angereichert für zirkadiane Regulation, cAMP-, Glutamat- und Insulinsignalwege sowie für Expression in Netzhaut, Hinterhirn, Hypothalamus und Hypophyse. Die mendelsche Randomisierung stützte einen kausalen Pfad von der Morgenpräferenz zu besserer psychischer Gesundheit und fand keinen Effekt auf BMI oder Typ-2-Diabetes. Measured in: 697,828 adults from UK Biobank and 23andMe, with activity-monitor sleep timing in 85,760 of them. What could explain it instead: Chronotype was self-reported by most participants, so the phenotype is partly a report of the schedule a person keeps, which work and family impose, not the clock underneath it. UK Biobank and 23andMe participants are also healthier, wealthier and more European in ancestry than the general population, the standard population-stratification problem in large genetic studies.. 351 Genorte, die den Schlafzeitpunkt zusammen um etwa 25 Minuten zwischen den äußersten Zwanzigsteln verschieben – häufige genetische Variation verschiebt den Chronotyp bei den meisten Menschen also um Minuten und nicht um Stunden. Die mendelsche Randomisierung setzt voraus, dass das genetische Instrument den Endpunkt nur über den Chronotyp beeinflusst, was sich nicht direkt überprüfen lässt, und die Endpunkte zur psychischen Gesundheit waren selbst wiederum selbstberichtet.

In 53,689 amerikanischen Zeitverwendungstagebüchern wird der Chronotyp im Laufe der Adoleszenz später, erreicht seinen spätesten Punkt bei 18.4 Jahren bei Frauen und 19.2 Jahren bei Männern und verschiebt sich danach für den Rest des Lebens nach vorn. Der größte Geschlechtsunterschied beträgt 0.27 Stunden, etwa 16 Minuten, bei 21.6 Jahren, wobei Männer vor etwa 40 später als Frauen sind und Frauen danach später als Männer sind. Der Unterschied verschwindet bei 41.4 Jahren und erneut bei 79.1 Jahren. Auch die Variabilität des Chronotyps nimmt mit dem Alter ab. Measured in: 53,689 respondents to the American Time Use Survey, pooled across 2003 to 2014. What could explain it instead: Mid-sleep on free days from a time-use diary is a behavioral proxy for chronotype, and free-day sleep is still shaped by work, caring duties, school schedules and shift patterns, all of which change with age, so part of the age curve is life stage, not clock.. Eine Momentaufnahme unterschiedlicher Personen in unterschiedlichem Alter statt einer über die Zeit verfolgten Kohorte, sodass sich ein Alterseffekt nicht von einem Kohorteneffekt trennen lässt. Die ursprüngliche europäische Beschreibung des Adoleszenzpeaks, basierend auf etwa 25,000 Fragebögen, verortete die maximale Spätlage näher bei 20 als bei 19 Jahren, sodass sich der genaue Wendepunkt je nach Stichprobe und Erhebungsinstrument verschiebt.

Licht ist das übergeordnete Signal, das die suprachiasmatische Uhr im Gehirn stellt. Helles Licht am Morgen, das von Melanopsin-Zellen in der Netzhaut wahrgenommen wird, signalisiert der Uhr Tageszeit und verschiebt ihren Zeitpunkt nach vorne (eine Phasenvorverlagerung), was das natürliche Schlaffenster nach vorne zieht, sodass der Schlafbeginn früher eintritt. Abgedunkelte Abende bewahren den Melatoninanstieg, der dieses Fenster öffnet, weshalb das Vermeiden von Abendlicht den Nutzen verstärkte.

In der UK Biobank, mit 433,268 Erwachsenen, die im Mittel 6.5 Jahre nachverfolgt wurden, bei 10,534 Todesfällen, hatten eindeutige Abendtypen eine Hazard Ratio für die Gesamtmortalität von 1.10 (95%-KI 1.02 bis 1.18) gegenüber eindeutigen Morgentypen, nach Adjustierung für Alter, Geschlecht, ethnische Zugehörigkeit, Rauchen, BMI, Schlafdauer, sozioökonomischen Status und Komorbidität. In der finnischen Zwillingskohorte, mit 23,854 über 37 Jahre nachverfolgten Personen und 8,728 Todesfällen, lag die adjustierte Hazard Ratio bei 1.09 (1.01 bis 1.18) und schwächte sich hauptsächlich durch Rauchen und Alkohol ab, ohne erhöhte Mortalität bei Nichtrauchern, die höchstens leichte Trinker waren. Diese Autoren schlussfolgerten, dass der Chronotyp nur einen geringen oder gar keinen eigenständigen Beitrag zur Mortalität leistet. Measured in: 433,268 UK adults aged 38 to 73 and 23,854 Finnish adults, both sexes, followed 6.5 and 37 years respectively. What could explain it instead: Evening preference travels with smoking, heavier drinking, shorter sleep, shift work and lower socioeconomic position. The Finnish stratified analysis is the informative one here: the association disappeared among people who did not smoke and drank little, not merely shrinking, which is what residual confounding by those behaviors looks like.. Der Chronotyp wurde in beiden Kohorten anhand einer einzelnen, selbstberichteten Angabe auf einer vierstufigen Skala erhoben, und zwar nur einmal. Eine Hazard Ratio nahe 1.10 ist klein genug, dass nicht erfasste Verhaltensunterschiede eine ausreichende Erklärung darstellen, und die beiden Kohorten unterscheiden sich in der Nachbeobachtungsdauer um den Faktor fünf, sodass sie nicht dasselbe Expositionsfenster erfassen.

In 34 Studien mit 2,011.935 Personen war Schichtarbeit mit Myokardinfarkt (RR 1.23, 95%-KI 1.15 bis 1.31), koronaren Ereignissen (RR 1.24, 1.10 bis 1.39) und ischämischem Schlaganfall (RR 1.05, 1.01 bis 1.09) assoziiert, jedoch nicht mit der Gesamtmortalität. In 12 Studien mit 226,652 Personen war Schichtarbeit mit einer gepoolten Odds Ratio von 1.09 (1.05 bis 1.12) mit Diabetes assoziiert, wobei die Odds Ratio bei Männern (1.37, 1.20 bis 1.56) höher war als bei Frauen (1.09, 1.04 bis 1.14) und bei rotierenden Schichten höher ausfiel. Measured in: 2,011,935 people across 34 studies for vascular events, and 226,652 people with 14,595 diabetes cases across 12 studies for diabetes. Beide Übersichtsarbeiten poolen Beobachtungsstudien, in denen Schichtarbeit mit niedrigerem sozioökonomischem Status, mehr Rauchen, kürzerem und stärker fragmentiertem Schlaf, unregelmäßiger Ernährung und weniger Tageslicht einhergeht – keiner dieser Faktoren lässt sich in den gepoolten Analysen von der Uhr selbst trennen. Die relativen Risiken sind moderat, und das Fehlen jeder Assoziation mit der Mortalität steht in seltsamem Kontrast zu einem erhöhten Myokardinfarktrisiko.

Die Stimmung folgt der inneren Uhr. Depressionen gehen häufig mit einem abgeflachten oder fehlausgerichteten zirkadianen Rhythmus und gestörtem Schlaf einher, und gezielt eingesetztes Morgenlicht scheint zu wirken, indem es diesen Rhythmus und seine nachgeschalteten Signale, einschließlich des Melatonin-Zeitpunkts und des serotonergen Tonus, neu verankert. Morgenlicht verschiebt die innere Uhr am stärksten nach vorne, weshalb in der Regel der Morgenzeitpunkt empfohlen wird, auch wenn die gepoolten Studien den besten Zeitpunkt des Tages nicht abschließend klären konnten.

In einer großen Chronotyp-Datenbank war Social Jetlag – definiert als die Differenz zwischen der Schlafmitte an Arbeitstagen und der Schlafmitte an freien Tagen – über die Schlafdauer hinaus mit einem höheren Body-Mass-Index assoziiert. Die Assoziation ging vor allem auf Personen zurück, die bereits übergewichtig oder adipös waren. Measured in: Respondents to the Munich ChronoType Questionnaire, a large self-selected online sample of both sexes. What could explain it instead: Social jetlag is largest in people whose work starts early relative to their own chronotype, which tracks shift work, manual occupations and lower socioeconomic position, each independently associated with higher BMI. Reverse causation is also open, since sleeping in on free days is a response to accumulated sleep debt, which higher body weight and sleep-disordered breathing both worsen.. Querschnittlich, mit selbstberichteten Schlafzeiten sowie selbstberichteter Körpergröße und -gewicht, sodass eine Assoziation und keine Kausalität gezeigt wird. Der Volltext ist kostenpflichtig, sodass hier nur der Befund auf Abstract-Ebene überprüft werden kann: Social Jetlag ist über den Effekt der Schlafdauer hinaus mit einem höheren BMI assoziiert, besonders bei Übergewichtigen und Adipösen.

Die Insulinantwort des Körpers sowie die inneren Uhren in Muskel und Leber sind auf die Energiezufuhr am Tag abgestimmt. Die Glukosetoleranz ist morgens von Natur aus höher und sinkt zum Abend hin, sodass früh aufgenommene Kalorien effizienter verarbeitet werden als dieselben Kalorien spät am Tag. Die Abstimmung des Essfensters auf die helle Tageszeit ermöglicht es den peripheren Uhren, mit der zentralen Uhr zusammenzuarbeiten, was als der vermutete Grund gilt, warum frühzeitig zeitlich begrenztes Essen die Insulinsensitivität und den Blutdruck über die reine Wirkung geringerer Nahrungsaufnahme hinaus verbesserte.