Für ihre Studie hielten die Forscher Mäuse über ein halbes Jahr lang unter Dauerlicht, anschließend ein halbes Jahr unter normalem Tag-Nacht-Rhythmus. Vorher und während der beiden Phasen untersuchten die Wissenschaftler zum einen die Aktivität der inneren Uhr, indem sie mittels implantierter Elektroden die elektrischen Impulse des Haupttaktgebers im Gehirn, der suprachiasmatischen Nuclei (SCN), ableiteten. Zusätzlich maßen sie regelmäßig den Zustand der Muskeln, die Mikrostruktur der Knochen und die Aktivität des Immunsystems der Mäuse unter beiden Lichtbedingungen. Das Ergebnis: Die konstante Beleuchtung und der damit fehlende äußere Tag-Nacht-Rhythmus beeinträchtigte die Aktivität der inneren Uhr bei den Mäusen. Ihre normalerweise rhythmischen Impulsmuster verringerten sich im Laufe der Dauerlichtphase um bis zu 70 Prozent, wie Lucassen und ihre Kollegen berichten.
Wirkung auf Muskeln, Knochen und Immunabwehr
Welche Wirkung dies auf die Gesundheit der Tiere hatte, zeigte sich an ihrem körperlichen Zustand: Unter Dauerlicht ließ die Muskelkraft der Mäuse bei Greiftests und die Ausdauer beim Hängen an einem Seil messbar nach: “Schon nach zwei Wochen unter Dauerlicht zeigten diese Tiere signifikante Defizite und diese blieben in der gesamten Dauerlichtphase erhalten”, berichten die Forscher. Langsamer, aber dann nicht weniger deutlich machte sich die Wirkung des gestörten Tag-Nacht-Rhythmus auf die Knochen der Mäuse bemerkbar: Nach 24 Wochen fanden die Wissenschaftler bei den Tieren eine auffallende Ausdünnung der feinen Knochenbälkchen in den Beinmuskeln. “Diese Veränderungen in der Knochenstruktur sind charakteristisch für eine frühe Osteoporose”, erklären Lucasse und ihre Kollegen. “Unsere Ergebnisse belegen damit erstmals, dass ein gestörter Tag-Nacht-Rhythmus ein ursächlicher Faktor für die Abnahme der Knochenmikrostruktur ist.” Dies bestätigt erste Beobachtungen bei menschlichen Schichtarbeitern, bei denen Forscher ebenfalls eine vermehrte Neigung zu Knochenbrüchen und eine verringerte Mineraldichte der Knochen festgestellt hatten.
Noch etwas veränderte sich beim Fehlen des normalen Rhythmus: Das Immunsystem der Mäuse schüttete bei Dauerlicht vermehrt Entzündungsbotenstoffe aus. Ihre Abwehr befand sich dadurch in einer Art ständigem Alarmzustand, der früheren Studien nach, chronische Erkrankungen und sogar Krebs fördern kann, wie die Forscher erklären. Zusammengenommen bewirkte das Dauerlicht und das Fehlen des normalen Tag-Nacht-Rhythmus bei den Mäusen ähnliche Veränderungen, wie sie typischerweise beim Älterwerden auftreten. Das Dauerlicht ließ sie in Bezug auf ihre Muskelkraft, ihre Knochen und das Immunsystem sozusagen vorzeitig altern. Immerhin einen Trost gibt es: “Die gute Nachricht ist, dass diese negativen Effekte nicht irreversibel sind”, sagt Koautorin Johanna Meijer von der Universität Leiden. “Sie verschwinden wieder, wenn der natürliche Tag-Nacht-Zyklus wiederhergestellt wird.”
