Schlafforschung: Krebsabwehr im Schlaf
Das der Grund für die Notwendigkeit des Schlafes noch immer nicht restlos geklärt ist, mag verwundern, aber tatsächlich gibt es bislang keine allumfassende wissenschaftliche Erklärung für das Bedürfnis nach Schlaf. Ein Durchbruch könnte der israelischen Arbeitsgruppe unter der Leitung des Schlafforschers Lior Appelbaum von der Bar-Ilan-Universität in Ramat-Gan nun gelungen sein.
Notwendige Reparaturen an der Doppelhelix - nur im Schlaf möglich
Bereits frühere tierexperimentelle Studien deuteten darauf hin, dass im Schlaf das Erbgut repariert wird. Diese Reparaturarbeiten sind notwendig, da das Erbgut im Tagesverlauf angegriffen wird - und zwar durch die verschiedenen Hormone, die tagsüber lebenswichtige Funktionen übernehmen. Die Studie aus dem Jahr 2017 zeigte, dass Störungen im Tag-Nacht-Rhythmus das Krebsrisiko erheblich steigen lassen. Als Grund dafür wurde ein Melatoninmangel ausgemacht. Melatonin, das Schlafhormon, sorgt dafür dass 8-Hydroxydesoxyguanosin, ein schadhafter Bestandteil der DNA, der tagsüber durch die Oxidation von Guanosin entsteht, nachts aus der DNA entfernt wird und gleichzeitig durch intakte Guanosin-Moleküle ersetzt wird. Ohne Schlaf produziert das ausgeklügelte Hormonsystem kein Melatonin und das schädliche 8-Hydroxydesoxyguanosin verbleibt im Erbgut. Dadurch entsteht ein Fehler im Doppelhelix, - es bildet sich eine Bruchstelle in der Doppelhelix - der bei der Zell-Neubildung mit kopiert wird. Dieser Fehler in den Zelle begünstigt die Entstehung „entarteter“ Zellen, die wiederum zu Krebs führen können. Einer der Gründe, warum wir schlafen, ist also die Abwehr von Krebs.
Die israelische Arbeitsgruppe nahm die bisherigen Studien als Grundlage für Ihre Forschung und und untersuchte. wie sich die Chromosomen der Zebrabärbling-Larven tagsüber und Nachts verhalten. In Zeitraffer-Aufnahmen zeigte die Wissenschaftler, dass sich Chromosomen nicht bewegen wenn eine Nervenzelle wach, bzw. aktiv ist. Mit Hilfe ausreichender Bewegung der Chromosomen lässt sich der entstandene Defekt reparieren. Dazu ist es aber notwendig, dass die Nervenzelle inaktiv ist. Diesen Zustand erlangt sie aber nur im Schlaf bzw. Im Ruhezustand. Die Bewegung der Chromosomen innerhalb einer inaktiven Nervenzelle ist doppelt so stark wie in einer aktiven und reicht aus um Chromosomen-Chromosomen-Defekte vollständig zu beheben.
Die Reparatur der Chromosomen und die damit verbundene Krebsabwehr ist nur eine der mannigfaltigen Funktionen, die der Schlaf erfüllt. Es gibt nicht eine einzelne Funktion des Schlafes, darüber herrscht in der Wissenschaft Einigkeit - mit der von Lior Appelbaum gefundenen Chromosomendynamik lässt sich aber nun, und das ist einzigartig, der Schlafzustand jedes Lebewesens eideutig identifizieren.
