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Medizin-Nobelpreis für Erforschung der Inneren Uhr

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Eine Medaille mit dem Konterfei von Alfred Nobel ist im Nobel-Museum in Stockholm zu sehen. Foto: Kay Nietfeld  Foto: 

Den Nobelpreis für Medizin erhalten in diesem Jahr drei US-Forscher für die Erforschung von Funktion und Kontrolle der Inneren Uhr. Ausgezeichnet werden Jeffrey Hall, Michael Rosbash und Michael Young, wie das Karolinska-Institut in Stockholm mitteilte.

„Ihre Entdeckungen erklären, wie Pflanzen, Tiere und Menschen ihren biologischen Rhythmus so anpassen, dass er mit dem Tag-Nacht-Rhythmus der Erde übereinstimmt.“ In praktisch jeder Körperzelle laufen Prozesse ab, die einem 24-Stunden-Rhythmus folgen.

ist in diesem Jahr mit umgerechnet 930 000 Euro (9 Millionen Schwedischen Kronen) dotiert. Jeder Preisträger erhält ein Drittel davon.

Bereits im 18. Jahrhundert entdeckte der französische Astronom Jean Jacques d'Ortous de Mairan, dass bestimmte Pflanzen ihre Blätter im Hellen auseinander- und im Dunklen zusammenklappen. Er fragte sich: Was passiert, wenn man die Pflanzen im Dunklen stehen lässt? Sie öffnen ihre Blätter trotzdem, fand der Forscher heraus und folgerte: Sie müssen eine eigene biologische Uhr besitzen.

Die drei jetzt geehrten US-Amerikaner isolierten 1984 bei Fruchtfliegen ein bestimmtes Gen, das den Tagesrhythmus steuert. und fanden dann heraus, dass das dazugehörige Protein in den Zellen nachts angereichert und am Tag abgebaut wird. Einige Jahre später entdeckte zwei weitere Proteine, die für die Stetigkeit der Inneren Uhr von großer Bedeutung sind. Der Chronobiologe Achim Kramer von der Berliner Charité bezeichnete die Innere Uhr als „fundamentales biologisches Prinzip“.

Die Erkenntnisse könnten ein Bewusstsein dafür schaffen, wie wichtig gute Schlafmuster sind, erklärte Jurymitglied Juleen Zierath. Deutlich werde auch, dass man den besten Schlaf in einer dunklen Umgebung bekommt.

Vereinfacht gesagt laufen in den Körperzellen bestimmte Reaktionen ab, die eine Art Kreislauf bilden. Er dauert im Prinzip einen Tag. Dabei gibt es beim Menschen eine Region im Gehirn, die den Takt für den restlichen Körper vorgibt. Er wird maßgeblich durch Licht und Dunkelheit beeinflusst.

Dem Menschen wird dieser Rhythmus am ehesten bewusst, wenn er aus dem Takt gerät, . Die Innere Uhr ist unter anderem daran beteiligt, uns schläfrig werden zu lassen, und steuert die Körpertemperatur mit.

Erkenntnisse über den Mechanismus lassen sich in der Medizin verwenden. So gibt es Überlegungen, sie etwa bei Therapien gegen Krebs zu nutzen, wie Henrik Bringmann vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie erklärt. „Wenn wir den Rhythmus der Zellteilung besser verstehen, könnten wir Medikamente gezielter einsetzen.“

Mit der Bekanntgabe der Medizin-Preisträger startete der Nobelpreis-Reigen. Am Dienstag und Mittwoch werden die Träger des Physik- und des Chemie-Nobelpreises benannt. Am Donnerstag folgt die Literatur, am Freitag der Friedensnobelpreis. Am kommenden Montag ist dann die Wirtschaft dran.

Die feierliche Vergabe aller Auszeichnungen findet traditionsgemäß am 10. Dezember statt, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel.

Offizielles Nobelpreis-Portal

Zahlen, Daten, Fakten zu allen Nobelpreisträgern

Fakten zu Medizin-Nobelpreisträgern

Grundlagen zur biologischen Uhr

Pressemitteilung des Karolinska-Insitituts

Detailinformationen zu den Entdeckungen

Die Natur hat einen genialen Taktgeber für Pflanzen, Tiere und Menschen entwickelt. Kernstück des Räderwerks ist das period-Gen. Es ist die Bauanleitung für das PER-Protein: Wenn die Konzentration des PER-Proteins hoch ist, wird das period-Gen blockiert. So stoppt das Protein über einige Stufen hinweg seine eigene Produktion. Fällt die PER-Protein-Menge ab, wird das period-Gen wieder aktiv abgelesen. Dieses Pendel schwingt mit Hilfe weiterer Rädchen in etwa im Tagesrhythmus. Bei der Feinjustierung der Uhr gibt es unter anderem Transportproteine und solche, die die Innere Uhr etwa bei einer Zeitumstellung neu justieren.

Die Innere Uhr hat über viele Rädchen Einfluss auf Mechanismen im Körper: So sind Körpertemperatur und Blutdruck bei Menschen abends meist höher als am Morgen und es gibt sogenannte Lärchen und Eulen, die zu verschiedenen Tageszeiten besonders leistungsfähig sind. Der Taktgeber beeinflusst auch, wann das für den Schlaf wichtige Melatonin ausgeschüttet wird. Lebt ein Mensch dauerhaft gegen seine Innere Uhr, kann unter anderem das Risiko für Krebs, Nervenleiden und Stoffwechselkrankheiten steigen.

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