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Kohelet
Kurzfassung
Der Beitrag stellt die Grundlagen der circadianen Medizin (Chronomedizin) vor: Statt nur was behandelt wird, rückt wann Diagnostik, Therapie und Lebensstilmaßnahmen stattfinden, in den Mittelpunkt. Im Fokus dieses Beitrags steht das DFG-Programm TRR 418 „Fundamente der Circadianen Medizin“ (u.a. Charité, FU/HU Berlin), das personalisierte, an der inneren Uhr ausgerichtete Medizin erforschen und klinisch nutzbar machen will.
• Früher von mir beschriebene Lichttherapien (PDT/Photobiomodulation) wirken direkt; die circadiane Wirkung von Licht zielt dagegen auf indirekte Steuerung über den Tagesrhythmus.
• Circadiane Medizin nutzt Chronobiologie für präzisere Diagnostik und wirksamere, nebenwirkungsärmere Therapien durch zeitlich passgenaue Maßnahmen (z.B. Chronopharmakologie).
• Sie berücksichtigt Unterschiede zwischen sozialer Uhrzeit und biologischer Uhr sowie individuelle Chronotypen (relevant auch innerhalb Europas).
• Auch Ernährung ist zeitabhängig: Spätes Essen kann den Stoffwechsel stören; „Intervallfasten“ wird als Anwendung circadianer Prinzipien eingeordnet.
• Das Projekt zielt auf drei Richtungen: die innere Uhr messen („detecting the clock“), Rhythmen gezielt beeinflussen („targeting the clock“) und Behandlungen tageszeitlich optimieren („exploiting the clock“).
• Im Dokument werden die Teilprojekte aufgelistet; die offizielle Projektbeschreibung ist am Ende unverändert wiedergegeben.
Zu den Fundamenten einer neuen Medizin
In dem Beitrag Wunden, die Licht heilt hatte ich einige Heilmethoden wie die Krebsheilung mit Licht (PDT = Photodynamic Therapy) beschrieben. Zu solchen Methoden gehört auch die Photobiomodulation. Alle diese Methoden kann man jedoch als “klassisch” nennen, weil sie direkte Wirkungen des Lichts sind, die man durch Bestrahlung erzeugt.
Forschende aus der Berliner Charité haben sich eine mittelbare Wirkung des Lichts eingeschossen, die circadiane Wirkung. Während sich die Lichttechnik auf nicht-medizinische Wirkungen der circadianen Beeinflussung des Menschen konzentrieren muss, können Mediziner aus dem Wissen mehr machen. Sie entwickeln die Circadiane Medizin von Grund auf, deswegen heißt das Projekt Fundamente der Circadianen Medizin (DFG-Projekt Nr. TRR 418. Fundamental neu an dem Ansatz ist die Personalisierung der Medizin.
Beteiligte Institutionen sind FU Berlin und HU Berlin durch Charité - Universitätsmedizin Berlin. Mittragende sind Freie Universität Berlin; Humboldt-Universität zu Berlin; Universität zu Lübeck. Weitere Beteiligte sind Ludwig-Maximilians-Universität München; Technische Universität München; Université de Genève und Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE).
Die Projektbeschreibung seitens der Antragsteller findet sich am Ende dieses Beitrags. Diese will ich, wie bei allen komplexeren Sachverhalten, weder kürzen noch kommentieren, damit sich keine Fehler einschleichen. Zurzeit sind 16 Teilprojekte in Bearbeitung, die unten aufgelistet sind. Die Links führen zu den Beschreibungen der einzelnen Teilprojekte.
Was macht die Circadiane Medizin
Die circadiane Medizin (oder Chronomedizin) ist ein faszinierendes Feld, das die Erkenntnisse der Chronobiologie direkt auf die Gesundheitsvorsorge und Behandlung von Krankheiten anwendet. Vereinfacht gesagt: Es geht nicht nur darum, was wir für unsere Gesundheit tun, sondern wann wir es tun.
Praktische Anwendungen in der Medizin sind z.B. die Chronopharmakologie, die die unterschiedliche Wirkung von Medikamenten nach der Körperzeit des Individuums betrachtet. Wie man schon lange weiß, wirken Medikamente unterschiedlich stark, je nachdem, zu welcher Uhrzeit sie eingenommen werden. Die Medizin geht von der sozialen Uhrzeit aus, die überall in der EU (mit Ausnahme Portugals) gleich ist. Der biologische Rhythmus wird aber von dem Verlauf des Tages bestimmt, sodass an den beiden Enden der EU eine Differenz von mehr als zwei Stunden herrscht. Hinzukommt, dass jedes Individuum einen dazu verschobenen Rhythmus haben kann. Die Chronopharmakologie ist bestrebt, den exakten Rhythmus des Patienten zu treffen.
Selbst die zeitrichtige Ernährung fällt in diese Kategorie: Die circadiane Medizin zeigt, dass spätes Essen den Stoffwechsel stört, da die Insulinresistenz abends natürlich ansteigt. "Intervallfasten" ist im Grunde eine Anwendung circadianer Prinzipien.
Kurz zusammengefasst, liegen die Vorteile auf verschiedenen Gebieten:
| Bereich | Vorteil der circadianen Anpassung |
| Diagnose | Präzisere Werte (z.B. Hormone), wenn die Uhrzeit berücksichtigt wird. |
| Therapie | Höhere Wirksamkeit bei geringerer Dosierung von Medikamenten. |
| Prävention | Besseres Gewichtsmanagement und erholsamerer Schlaf. |
Circadiane Medizin = Behandlung im richtigen Timing
Sie versucht, Medizin an den natürlichen Tagesrhythmus des individuellen Körpers anzupassen, um:
- Therapien effektiver zu machen
- Nebenwirkungen zu verringern
- Gesundheit langfristig zu verbessern.
Aus der nachfolgenden Aufzählung der Teilprojekte kann auf die zu erzielenden Wirkungen geschlossen werden. Die Wurzeln der circadianen Medizin liegen in den 1950ern, die molekulare Bestätigung kam in den 80ern, aber als praktische medizinische Fachrichtung etabliert sie sich erst massiv seit dem Nobelpreis für Medizin, der 2017 an Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michael W. Young für die Entdeckung der molekularen Mechanismen der circadianen Rhythmik verliehen wurde. Dies war der endgültige Ritterschlag für die circadiane Medizin als ernstzunehmendes klinisches Feld.
Teilprojekte Fundamente der Circadianen Medizin
- A01 - Mechanismen der circadianen Impfantworten bei Menschen und Mäusen
- A02 - Circadiane Regulation der lichtinduzierten Krankheitsaktivität bei Lupus von Mensch und Maus
- A03 - Molekulare Mechanismen von circadianen Uhren als therapeutische Ziele bei mechanisch beatmeten Patienten auf der Intensivstation
- A04 - Interne circadiane Desynchronisation und ihre Auswirkungen auf die Immunregulation
- B01 - Circadiane Rhythmen und Chronotherapie bei Multipler Sklerose
- B02 - Circadiane Desynchronisation und epigenetische Veränderung: Wechselwirkungen bei der Entwicklung und Auflösung von mit metabolischer Dysfunktion assoziierter Steatohepatitis
- B03 - Dynamische Veränderungen des Chronotyps und des Stoffwechsels während der Pubertät und ihre Rolle bei der Entwicklung von Krankheiten (Teilprojektleiter Kühnen, Peter ; Oster, Ph.D., Henrik )
- B04 - Chronotherapie der mit metabolischer Dysfunktion assoziierten steatotischen Lebererkrankung (MASLD)
- C01 - Individualisierte datengesteuerte Lichtintervention bei Patienten auf der Intensivstation
- C02 - Circadiane Immunstörungen im Prodromalstadium der Alzheimer-Krankheit
- C03 - Nutzung von Daten zur circadianen Störung zur Förderung der psychischen Gesundheit und des Wohlbefindens
- C04 - Circadiane Regulierung kognitiver Verzerrungen während der Adoleszenz
- C05 - Circadiane Rhythmen von Glucocorticoid- und glutamatergen Interaktionen bei der Stimmungsstabilität
- INF - Plattform zur Verwaltung von Forschungsdaten und zur Zusammenarbeit
- MGK - Integriertes Graduiertenkolleg „Fundamente der circadianen Medizin“
- S01 - Chronotypisierung des Menschen und Analyse circadianer Daten
Projektbeschreibung Fundamente der Circadianen Medizin (nicht editiert)
Die circadiane Uhr ist ein körpereigenes Zeitprogramm, das überall in der Natur zu finden ist. Sie strukturiert Physiologie und Verhalten in Abhängigkeit von der Tageszeit. In den letzten Jahrzehnten wurden die molekularen Mechanismen der circadianen Uhr aufgeklärt und die beteiligten Gene identifiziert (Nobelpreis für Medizin 2017). Es wird immer deutlicher, dass die Synchronisation zwischen endogenen circadianen Rhythmen und exogenen Umweltzyklen für die Gesundheit von entscheidender Bedeutung ist. Das moderne Leben stellt die innere Uhr jedoch vor Herausforderungen, die zu einer Störung der circadianen Koordination führen können, was mit vielen Volkskrankheiten in Verbindung gebracht wird, darunter Schlafstörungen, psychiatrische und neurodegenerative Erkrankungen, Stoffwechsel-, Herz-Kreislauf- und immunologische Erkrankungen sowie Krebs. Die Beschreibung der zugrundeliegenden Mechanismen hat jedoch gerade erst begonnen. Das übergeordnete Ziel des Konsortiums ist es, übergreifende Prinzipien und zugrundeliegende Mechanismen zu identifizieren, die circadiane Uhr und Pathologie in verschiedenen Organen und Krankheitssystemen verbinden, um evidenzbasierte Strategien der circadianen Medizin für die klinische Anwendung zu entwickeln und zu testen. Wir verfolgen drei Hauptansätze: (i) Entwicklung neuer diagnostischer Werkzeuge, die personalisierte, auf die Uhr abgestimmte Interventionen ermöglichen, um die circadiane Medizin als Teil der Präzisionsmedizin zu etablieren (detecting the clock), (ii) Stärkung und Resynchronisierung gestörter Rhythmen durch gezielte Interventionen in die Uhr (targeting the clock) und (iii) Nutzung des Wissens über physiologische Rhythmen für eine tageszeitlich angepasste Behandlung (exploiting the clock). Wir haben das Konsortium in drei Bereiche gegliedert - circadiane Immunologie, circadianer Energiestoffwechsel und circadiane Neuropsychiatrie. Dies spiegelt nicht nur die spezifische Expertise der beteiligten Standorte wider, sondern baut auch auf dem vorhandenen Wissen über die Rolle circadianer Rhythmen in diesen Organ- und Krankheitssystemen auf. Die drei Bereiche sind nicht nur auf der Ebene der standardisierten Methoden, die wir entwickeln und anwenden, miteinander verbunden, sondern auch auf der Ebene der zugrundeliegenden Mechanismen, z.B. bei der Erforschung chronoimmunologischer Prozesse bei Erkrankungen des Nervensystems. Nur durch eine disziplinübergreifende Zusammenarbeit können wir gemeinsame Prinzipien und Mechanismen aufdecken, die der circadianen Gesundheit zugrunde liegen. Langfristig gehen wir davon aus, dass das Verständnis dieser Prinzipien und der Folgen von Störungen des circadianen Rhythmus zu einer neuen Ära der personalisierten Medizin führen wird, in der die innere Uhr als wichtiger Faktor nicht nur für Behandlungsentscheidungen und -erfolge, sondern auch für die Gesundheitsförderung und Krankheitsprävention angesehen wird. Mit diesem Konsortium wollen wir die Grundlagen dafür schaffen.