Krebszellen ohne Schlaf, Muskelschwund bei Astronauten und die hormonellen Ursachen der Grilllust im Sommer – darum geht es heute in unseren News für die echten Nerds.
Brustkrebs ist nachtaktiv
Was haben metastasierende Krebszellen und Eulen gemeinsam? Beide lieben es, nachts auszugehen! Für Greifvögel ist das natürlich nichts Neues, für Krebszellen aber schon; Bisher wurde angenommen, dass Tumore ihre Zelläste kontinuierlich absondern.
Schweizer Forscher kamen nun jedoch zu dem überraschenden Schluss: Zirkulierende Zellen, die später zu Metastasen werden können, entstehen hauptsächlich während der Schlafphase betroffener Patienten. In ihrer in Nature veröffentlichten Studie untersuchten sie Blut- und Gewebeproben von 30 Brustkrebspatientinnen, die zu unterschiedlichen Tageszeiten entnommen wurden; Weitere Forschungen im Mausmodell unterstützten seine Entdeckung. Sie fanden heraus, dass nicht nur nachts mehr Zellen Tumore verließen, sondern dass sich diese Zellen auch viel schneller teilten als Tumorzellen, die tagsüber entfernt wurden, und daher ein größeres Potenzial für die Bildung von Metastasen hatten.
Die Forscher fanden heraus, dass das Entweichen von Krebszellen durch zirkadiane Rhythmushormone wie Melatonin gesteuert wird. Er vermutet daher, dass bei Biopsien der Zeitpunkt der Entnahme den onkologischen Befund beeinflussen könnte. „Unserer Meinung nach legen diese Ergebnisse nahe, dass medizinisches Fachpersonal den Zeitpunkt der Biopsie systematisch erfassen sollte“, sagt Studienleiter Professor Nicola Aceto. „Das könnte helfen, die Daten wirklich vergleichbar zu machen.“
Im nächsten Schritt wollen die Forscher herausfinden, ob das Phänomen nur bei Brustkrebs auftritt oder ob sich andere Krebsarten ähnlich verhalten. Ist dies der Fall, ist auch die nächste Frage klar: Könnten Tumortherapien erfolgreicher sein, wenn Patienten in Zukunft zu unterschiedlichen Zeitpunkten behandelt werden? Weitere Forschungen müssen dies beweisen.
Bist du neugierig? Klicken Sie hier, um zum ursprünglichen Beitrag zu gelangen.
Leben im Weltraum: Dieser Muskel kann gehen, richtig?
Eine der wichtigsten Funktionen der Skelettmuskulatur ist es, die Körperhaltung aufrechtzuerhalten. Die Muskeln des Nackens, des Rückens und der Gliedmaßen müssen der Schwerkraft entgegenwirken, damit wir aufrecht stehen und gehen können. Aber was passiert wirklich mit den Muskeln, wenn die Schwerkraft nicht mehr zu bekämpfen ist? Für uns auf der Erde ist es nur ein Gedankenspiel, aber für Astronauten ist es ein sehr relevantes Thema.
Ein japanisches Forscherteam ging dieser Frage in einer umfassenden Übersichtsarbeit in einer Sonderausgabe von Neuroscience & Biobehavioral Reviews nach. Offensichtlich verursacht Stressabbau Atrophie und Veränderungen in der Struktur und den Eigenschaften von “Anti-Schwerkraft”-Muskeln, genau wie bei anderen Muskeln. Beispielsweise wurde bei Astronauten beobachtet, dass das Volumen der Wadenmuskulatur während ihres Aufenthalts im All abnimmt. Muskelschwund ist auf Umbau und Regression von Sarkomeren zurückzuführen.
Mithilfe von Simulationsmodellen fanden die Forscher heraus, dass die afferente neuronale Aktivität – die Signale, die während der Aktivität vom Muskel an das ZNS gesendet werden – eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Muskeleigenschaften sowie der Gehirnaktivität spielt. Nicht nur die Muskeln selbst, sondern auch die Nerven werden von einer nicht-gravitativen Umgebung beeinflusst. Nicht nur die Muskelkraft nimmt ab, sondern auch die motorische Kontrolle verschlechtert sich; dies äußert sich dann in der veränderten Koordination und Mechanik der antagonistischen Muskeln. Die Folge: Wenn Astronauten nach monatelanger Schwerelosigkeit zur Erde zurückkehren, haben sie trotz des täglichen Trainings, das auf der Raumstation ISS zum Alltag gehört, Schwierigkeiten beim Gehen.
Laufbandtraining und andere Geräte, die die Auswirkungen der reduzierten Schwerkraft ausgleichen sollen, sind nicht immer effektiv, und die Japaner sagen, dass sie noch verbessert werden können, insbesondere wenn es um lange bemannte Flüge zum Mars geht. Sie empfehlen zum Beispiel eine gezielte und angemessene Stimulation des Soleus-Muskels beim Lauftraining im ISS durch einen Tritt auf die Ferse sowie eine regelmäßige, passive Dehnung des Muskels.
Interesse geweckt? Nach diesem Weg zum ursprünglichen Beitrag.
Folgen Sie dem Spezi Nerd Channel für weitere Neuigkeiten aus Wissenschaft und Technologie. Mach weiter
Cricket im Sommer: Hormone verlangen es
Jedes Jahr das gleiche Spiel: Wenn im Frühling die Temperaturen steigen und die Sonne sich wieder heraustraut, wird die Grillzange gezückt. Vor allem das männliche Geschlecht scheint der Versuchung (in der öffentlichen Wahrnehmung) nicht widerstehen zu können, im Sommer werden sie wie magisch von Kohle, Flammen und Gegrilltem angezogen. Ist es wirklich so und woher kommt es? Eine neue Studie könnte zumindest eine rudimentäre Antwort geben: Mehr Sonnenlicht könnte Männer hungriger machen.
In einer Studie in Nature Metabolism untersuchte ein Forscherteam der Universität Tel Aviv Daten einer mehrjährigen nationalen Ernährungsumfrage mit 3.000 Teilnehmern. Es wurde festgestellt, dass Männer von März bis September ihre durchschnittliche Nahrungsaufnahme um weitere 300 Kilokalorien pro Tag erhöhten, Frauen jedoch nicht. Die Forscher wollten mehr über das Phänomen wissen und rekrutierten dafür zehn Probanden, fünf Männer und fünf Frauen. Nach 25-minütiger Einwirkung der Mittagssonne an einem klaren Tag kam es ebenfalls nur bei Männern zu einem Anstieg von Ghrelin, einem appetitanregenden Hormon, im Blut. Eine Studie im Tiermodell zeigte das gleiche Phänomen: Männliche Mäuse aßen mehr und zeigten erhöhte Ghrelin-Spiegel nach Exposition gegenüber UVB-Strahlung, während weibliche Mäuse dies nicht taten.
In weiteren Untersuchungen in Tier- und Zellmodellen konnten die Forscher auch eine mögliche Erklärung für das Phänomen finden: UV-Strahlung aktivierte Adipozyten in der Haut, was zur Ausschüttung von Ghrelin führte. Allerdings blockierte Östrogen diesen Effekt, was erklären würde, warum Frauen nicht betroffen sind.
Die Zahl der Teilnehmer an der Studie war nicht zu hoch, daher wären weitere Studien zu diesem Thema wünschenswert. Interessant sind auch die möglichen gesundheitlichen Auswirkungen dieses Mechanismus: Ghrelin wirkt auch entzündungshemmend. Dies könnte helfen zu erklären, warum eine mäßige Sonneneinstrahlung positive Auswirkungen auf die kardiovaskuläre Gesundheit zu haben scheint, zusätzlich zu den bekannten positiven Effekten einer erhöhten Vitamin-D-Produktion.
Auf den Geschmack kommen? Den Originalbeitrag finden Sie hier.
Bildnachweis: Vincent Keman, Unsplash