Schlafstoerungen

Von der Universität von Tsukuba in Japan kommen die Studienergebnisse zu einer Untersuchung zum Thema Schlafverhalten. Forscher unter der Leitung von Professor Masashi Yanagisawa haben versucht, die Beziehung zwischen Nahrung und Schlaf zu analysieren. Dabei standen insbesondere die Bakterienmikroben im Darm im Fokus. Generell wurde festgestellt, dass eine Dysbiose der Darmmikrobiota physiologische Prozesse beeinflusst, einschließlich der Gehirnfunktionen. Dies ist allein durch die Veränderung im Darmstoffwechsel möglich.

 

Wie die Forscher vorgegangen sind

Die detaillierte Studie an Mäusen gibt Aufschluss darüber, inwieweit Darmbakterien die Umgebung und den Inhalt des Darms verändern können. Weiterführend wird aufgezeigt, wie sich diese Veränderungen auf die Verhaltensweisen auswirken, insbesondere auf den Schlaf.

Das Experiment selbst konnte relativ einfach aufgestellt werden. Die Forscher gaben einer Gruppe von Mäusen vier Wochen lang einen starken Cocktail aus Antibiotika, der diese Versuchstiere von ihren physiologischen Darmmikroorganismen befreite. Anschließend verglichen sie den Darminhalt dieser Mäuse mit dem von unbehandelten Vergleichstieren, die die gleiche Diät erhalten hatten.

Erste augenscheinliche Erkenntnisse

Die Verdauung zerlegt Lebensmittel in Fragmente, die als Metaboliten bezeichnet werden. Das Forscherteam fand genau hier signifikante Unterschiede zwischen den Metaboliten bei Mäusen mit Mikrobiota-Mangel und den Kontrollmäusen. Professor Yanagisawa erklärte, dass insgesamt mehr als 200 Metabolitenunterschiede verifiziert werden konnten. Bei den Mäusen mit Mikrobiota-Mangel fehlten etwa 60 normale Metaboliten. Die anderen Metaboliten unterschieden sich in der Menge, wobei das Verhältnis häufig stark differierte.

 

Neurotransmitter sind stark betroffen

Das Team machte sich als nächstes daran zu bestimmen, was diese Metaboliten normalerweise tun. Dazu wurden Metabolom-Set-Anreicherungsanalysen durchgeführt. Auf diese Weise konnte festgestellt werden, dass die Herstellung von Neurotransmittern von der Antibiotikabehandlung außergewöhnlich stark betroffen war. Neurotransmitter sind diejenigen Moleküle, mit deren Hilfe die Gehirnzellen untereinander kommunizieren.

Gesicherte Erkenntnis ist, dass der Tryptophan-Serotonin-Weg fast vollständig stillgelegt wurde. Das #äußerte sich dadurch, dass bei den Mäusen mit Mikrobiota-Mangel signifikant mehr Tryptophan nachgewiesen werden konnte als bei den Kontrolltieren. Dafür lag im Gegenzug der Serotoninspiegel bei nahe Null. Dies zeigt, dass die Mäuse ohne wichtige Darmmikroben kein Serotonin aus dem Tryptophan herstellen könnten. Das Team stellte außerdem fest, dass diesen Mäusen Vitamin B6-Metaboliten fehlen. Diese sind essentiell bei der Beschleunigung der Produktion von Serotonin sowie Dopamin.

 

Die Mäuse im Schlaflabor

Das Team analysierte auch, wie die Mäuse schliefen.Dazu wurden die Tiere an ein EEG angeschlossen, um die Gehirnaktivität zweifelsfrei aufzeichnen zu können. Es konnte festgestellt werden, dass die Mäuse mit Mikrobiota-Mangel im Vergleich zu den Kontrollmäusen nachts längere REM- und Nicht-REM-Schlafphasen hatten – also zu einer Zeit, in der die nachtaktiven Tiere eigentlich wach sein sollten. Zur für Mäuse üblichen Schlafenszeit am Tag, wurden hingegen weniger Nicht-REM-Schlafphasen registriert. Insgesamt war die Anzahl der REM-Schlaf-Episoden sowohl tagsüber als auch nachts höher, während die Anzahl der Nicht-REM-Episoden ausschließlich tagsüber höher war. Dies äußerte sich dahin gehend, dass die Mäuse mit Mikrobiota-Mangel häufiger häufiger zwischen Schlaf- und Wachstadien wechselten als es bei den Kontrolltieren der Fall war.

 

Weiterführende Forschungsergebnisse

Professor Yanagisawa spekuliert, dass der Serotoninmangel für die Schlafstörungen verantwortlich war. Wie dieser Mechanismus genau abläuft, muss jedoch noch ausgearbeitet werden. Gesicherte Erkenntnis ist, dass der Abbau von Mikroben das Serotonin im Darm eliminiert. Zudem ist bekannt, dass der Serotoninspiegel im Gehirn die Schlaf- und Wachzyklen beeinflussen kann. Folglich sollte es möglich sein, durch eine Veränderung der Darmflora, sprich der Mikroben im Darm, Schlafstörungen zu beeinflussen.

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