Unser Körper funktioniert nach einem Zyklus von etwa 24 Stunden. Schlaf, Appetit, Körpertemperatur und zahlreiche Hormone folgen dieser inneren Uhr. Eine Reise über mehrere Zeitzonen verschiebt das äußere Licht plötzlich im Verhältnis zu diesem Rhythmus. Der Körper braucht dann Zeit, um sich neu einzustellen, was zum Jetlag oder zur Zeitverschiebung führt.
Forschende der Rice University und der Northwestern University haben eine Möglichkeit getestet, auf diese Uhr einzuwirken. Ihr Ansatz beruht auf Leptin, einem Hormon, das vor allem für seine Rolle bei der Regulierung von Appetit und Stoffwechsel bekannt ist. Frühere Arbeiten deuteten bereits darauf hin, dass es auch an den täglichen Rhythmen des Organismus beteiligt sein könnte.
Um dieses Hormon abzugeben, veränderte das Team menschliche Zellen so, dass sie kontinuierlich Leptin produzieren. Anschließend wurden diese Zellen in kleine Schutzkapseln eingeschlossen und Tieren implantiert. Die Verkapselung ermöglicht es den produzierten Molekülen, nach außen zu gelangen, während die Zellen zugleich vom Immunsystem des Wirts isoliert bleiben.
Die Forschenden verschoben daraufhin die Hell- und Dunkelphasen, um eine Störung nachzubilden, die einem Wechsel der Zeitzone vergleichbar ist. Bei den Nagetieren passten sich die Tiere, die Leptin erhielten, schneller an den neuen Zeitplan an. Anschließend beobachtete das Team einen vergleichbaren Effekt bei nichtmenschlichen Primaten.
Das Ergebnis ist interessant, weil es den Stoffwechsel direkt mit der biologischen Uhr verbindet. Anders gesagt hängt die Einstellung unseres täglichen Rhythmus nicht nur vom Licht ab, das die Augen empfangen. Auch chemische Signale, die im Körper zirkulieren, können beeinflussen, wie schnell sich dieser Rhythmus neu einpendelt.
Die Forschenden wollen nun besser verstehen, wie dieses Hormon auf die Mechanismen wirkt, die die innere Uhr steuern. Außerdem untersuchen sie Varianten, mit denen sich die produzierte Menge kontrollieren oder die Wirkung bei Bedarf wiederholen lässt.
Diesen Arbeiten müssen zunächst weitere Untersuchungen vorausgehen, bevor Experimente am Menschen durchgeführt werden können.