Gut für Immun- und Herz-Kreislauf-System

Ausreichend zu schlafen, ist bekanntermaßen eine wichtige Maßnahme, um gesund zu bleiben. Zwei Forschergruppen berichten aktuell über neu entdeckte Prozesse, die im Schlaf ablaufen. Ein deutsches Wissenschaftlerteam wies in einer Studie einen Mechanismus nach, über den Schlaf das Immunsystem fördert. Im Schlaf sinken die Spiegel bestimmter Botenstoffe, die im Wachzustand die Adhäsionsfähigkeit der T-Zellen herabsetzen. Das berichtet das Team um Dr. Stoyan Dimitrov von der Universität Tübingen und Dr. Tanja Lange von der Universität Lübeck im »Journal of Experimental Medicine«.

Die Wissenschaftler führten mit Probanden ein 24-stündiges Experiment durch: Eine Gruppe konnte nachts für acht Stunden schlafen, eine zweite Gruppe blieb über den gesamten Zeitraum wach. Während der Untersuchung wurde den Teilnehmern regelmäßig Blut abgenommen. Dabei prüfte das Forschungsteam vor allem die Bindungsstärke der T-Zellen an das Molekül ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1), das es ihnen ermöglicht, sich an andere Zellen anzuheften. Diese Adhäsion ist für die T-Zell-Funktion wichtig: »Die Adhäsion an andere Zellen erlaubt ihnen, im Körper zu wandern und beispielsweise an infizierte Zellen anzudocken, um sie anschließend zu beseitigen«, sagt Dimitrov in einer Mitteilung der Universität Tübingen. Es zeigte sich, dass die Adhäsionsfähigkeit der T-Zellen bei den Probanden ohne Schlaf reduziert war: Es waren weniger der für diesen Prozess notwendigen Membran-gebundenen Integrine aktiviert.

In weiteren Untersuchungen konnten die Forscher nachweisen, dass dieser Effekt über sogenannte Gα_s-gekoppelte Rezeptoren vermittelt wird. Agonisten wie Adrenalin oder Prostaglandine inhibieren über Bindung an den Gα_s-gekoppelten Rezeptoren die Aktivierung der Integrine und senken damit die Adhäsionsfähigkeit der T-Zellen. Im Schlaf sind die Level dieser Botenstoffe niedrig, bei Schlafmangel und am Tag dagegen erhöht. Bereits drei Stunden Schlafmangel in der Nacht würden ausreichen, die Funktion der T-Zellen zu vermindern, heißt es in der Mitteilung.

Schlafmangel hat aber noch einen weiteren ungesunden Effekt: Er erhöht die Zahl an inflammatorischen weißen Blutzellen, die bekanntermaßen an der Atherosklerose beteiligt sind. Diesen neu entdeckten Mechanismus stellt ein Team um Cameron McAlpine und Professor Dr. Filip Swirski vom Massachusetts General Hospital in Boston im Fachjournal »Nature« vor. Die Forscher fanden an einem zur Atherosklerose neigenden Mausmodell heraus, dass chronisch gestörter Schlaf die Produktion von weißen Blutzellen im Knochenmark verstärkt und die Zahl von Monozyten und Neutrophilen im Blut erhöht. Zudem entwickelten die Tiere, deren Schlaf gestört wurde, deutlich größere arterielle Plaques, also eine ausgeprägtere Atherosklerose.

Eine Schlüsselrolle spielte dabei das vom Hypothalamus gebildete Hormon Hypocretin, das die Bildung von weißen Blutzellen reguliert. Bei Schlafmangel sinkt dessen Spiegel ab, konnten die Forscher an Mäusen zeigen. Dadurch entstehen vermehrt Monozyten und die Atherosklerose wird gefördert. »Das ist ein direkter Beleg, dass Hypocretin ein wichtiger inflammatorischer Mediator ist«, sagt Swirski in einer Mitteilung der Klinik. Nun müsse man diesen Signalweg beim Menschen erforschen.