Innere Uhr per Haarprobe testen – was der neue Charité-Test zeigt

Eine Haarprobe könnte reichen, um die innere Uhr zu bestimmen und den Einfluss von Job, Alter und Lebensstil zu erfassen.

Die innere Uhr gerät meist erst dann ins Bewusstsein, wenn der eigene Rhythmus nicht zur äußeren Zeit passt. Nach der Zeitumstellung schlafen viele schlechter. Frühe Schichten fallen manchen deutlich schwerer als anderen. Und wer abends lange fit bleibt, kommt morgens oft nur mühsam in Gang. Dahinter steckt mehr als Gewohnheit. Der Körper folgt einem biologischen Zeitprogramm, das Schlaf, Stoffwechsel, Körpertemperatur und Teile der Immunabwehr mitsteuert.

Dieser persönliche Takt lässt sich womöglich bald einfacher bestimmen als bisher. Ein Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin hat dafür einen Test aus Haarwurzeln entwickelt. Laut der im Fachmagazin PNAS veröffentlichten Arbeit könnte dafür schon eine einzige Haarprobe reichen. Das ist nicht nur für Menschen mit Schlafproblemen relevant. Auch für Medikamente und Therapien könnte der richtige Zeitpunkt künftig genauer bestimmt werden.

Wenige Haarwurzeln zeigen die innere Uhr

Bisher war die Bestimmung des Chronotyps mühsam. Als Standard gilt die Messung des Hormons Melatonin im Speichel. Dafür braucht es schwaches Licht und mehrere Stunden Zeit. Im normalen Praxisalltag ist das kaum sinnvoll. Der neue Test per Haarprobe setzt hier einen alltagstauglicheren Kontrast.

Untersucht wird nicht das Haar selbst, sondern das Zellmaterial aus wenigen Haarwurzeln. In diesen Zellen misst das Team die Aktivität von 17 Genen. Sie gehören zur molekularen Uhr oder werden von ihr gesteuert. „Aus diesem Muster lässt sich mithilfe maschinellen Lernens berechnen, zu welchem Zeitpunkt im Tagesrhythmus sich die Person befindet. Eine einzige Probe reicht dafür aus“, erklärt Studienleiter Achim Kramer.

Test punktet mit Praxisnähe

Der neue Haartest erreichte in der Studie Ergebnisse, die an die bisherige Standardmethode heranreichen. Sein großer Vorteil liegt aber woanders: Er ist viel einfacher anzuwenden. Statt einer aufwendigen Messung über mehrere Stunden genügt hier eine Haarprobe. „Die Haaranalyse ist allerdings ungleich einfacher durchzuführen, das macht die Methode so wertvoll“, so Kramer.

Hinzu kommt die ungewöhnlich breite Datengrundlage. Mehr als 4.000 Menschen schickten ihre Haarproben von zu Hause ein, um ihren Chronotyp bestimmen zu lassen. Damit blieb das Verfahren nicht auf kleine Gruppen unter Laborbedingungen beschränkt. Erstmals ließ sich so im großen Maßstab biologisch erfassen, wie stark sich die innere Uhr von Mensch zu Mensch unterscheidet.

Alter, Geschlecht und Job verschieben die innere Uhr

Die Daten bestätigten einige bekannte Muster nun mit einer biologischen Messung statt mit Fragebögen. Menschen in ihren mittleren Zwanzigern werden im Durchschnitt rund eine Stunde später müde als Personen über 50. Auch zwischen Frauen und Männern zeigte sich ein Unterschied. Bei den getesteten Frauen setzte die biologische Nacht im Mittel etwas früher ein. Der Abstand lag allerdings nur bei sechs Minuten.

Erwerbstätige Menschen hatten einen rund eine halbe Stunde früheren inneren Taktgeber als nicht erwerbstätige Personen. Feste Arbeitszeiten, Wecker und soziale Routinen prägen den Biorhythmus also stärker als lange vermutet. Kramer fasst das so zusammen: „Genetische Veranlagung, Alter, Geschlecht und Lebensstil spielen zusammen.“ Und weiter: „Deshalb können sich die inneren Uhren einzelner Menschen deutlich unterscheiden.“ Entscheidend sind dabei drei Befunde:

Der Chronotyp ist nicht nur angeboren.
Alter und Geschlecht spielen mit.
Der Lebensstil kann den inneren Takt messbar verschieben.

Der Körpertakt wird für Therapien wichtiger

Die innere Uhr beeinflusst nicht nur Müdigkeit und Schlaf. Sie wirkt auch auf Stoffwechsel und Immunsystem. Kramer verweist auf Behandlungen, bei denen die Tageszeit schon heute eine Rolle spielen kann: „Zum Beispiel zeigen Studien, dass die Tageszeit, zu der bestimmte Krebsimmuntherapien verabreicht werden, deren Wirksamkeit entscheidend beeinflussen kann.“

Er erklärt auch, warum das plausibel ist: „Das liegt vermutlich daran, dass – wie die meisten Organe unseres Körpers – auch das Immunsystem einem etwa 24-stündigen Rhythmus folgt. Und der ist individuell unterschiedlich.“ Daraus entsteht die Idee einer zirkadianen Medizin. Gemeint ist eine Medizin, die Diagnostik, Medikamente und Therapien stärker am biologischen Tagesverlauf eines Menschen ausrichtet.

Der Haartest soll bald in die Praxis kommen

Noch ist der Haartest kein fester Teil der medizinischen Routine. Das Forschungsteam will das Verfahren nun so weiterentwickeln, dass es in Laboren verlässlich eingesetzt werden kann. Später könnte der Test etwa in der Schlafberatung helfen oder bei Störungen des Schlafrhythmus genutzt werden. Auch für Kliniken wäre er interessant, weil sich Behandlungen damit womöglich genauer auf den biologischen Takt eines Menschen abstimmen ließen.

Für die Vermarktung wurde aus der Charité das Unternehmen BodyClock Technologies ausgegründet. Kramer ist dort Gesellschafter und Patentinhaber. Die Daten der rund 4.000 Proben stammen laut Studienhinweis von diesem Unternehmen.

Kurz zusammengefasst:

Die innere Uhr lässt sich womöglich mit einer einzigen Haarprobe bestimmen, weil Forscher in Haarwurzeln die Aktivität von 17 Genen messen und daraus den biologischen Tagesrhythmus berechnen.
Die Daten von mehr als 4.000 Personen zeigen, dass der Chronotyp nicht nur von Alter und Geschlecht abhängt, sondern auch stark vom Alltag geprägt wird, etwa durch Arbeit, feste Zeiten und soziale Routinen.
Medizinisch ist das wichtig, weil der Zeitpunkt von Diagnostik, Medikamenten und Therapien den Erfolg beeinflussen kann und ein einfacher Haartest helfen könnte, Behandlungen künftig besser an den individuellen Körperrhythmus anzupassen.

Übrigens: Während Forscher die innere Uhr per Haarprobe entschlüsseln, arbeiten andere Teams schon an Therapien, die sich im Körper selbst steuern und Medikamente direkt unter der Haut produzieren. Ein winziges Implantat könnte so Tabletten und Spritzen im Alltag ersetzen und mehrere Wirkstoffe über Wochen stabil bereitstellen. Mehr dazu in unserem Artikel.