Ein internationales Team liefert den ersten Beweis für die positiven Auswirkungen einer geplanten Exposition gegenüber Tageslicht im Vergleich zu künstlichem Licht bei Menschen mit Typ-2-Diabetes.
Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes haben epidemische Ausmasse angenommen. Der Grund dafür ist ein sitzender Lebensstil in Verbindung mit einer zirkadianen Verschiebung - einer Desynchronisation zwischen unseren inneren biologischen Uhren und den Signalen der Umwelt. Ausserdem verbringen wir fast 90% unserer Zeit in geschlossenen Räumen und sind nur sehr begrenzt dem natürlichen Licht ausgesetzt. Um die Rolle des Tageslichts auf den menschlichen Stoffwechsel und insbesondere auf die Blutzuckerkontrolle zu untersuchen, führte ein Team der Universität Genf, des Universitätskrankenhauses Genf (HUG), der Universität Maastricht und des Deutschen Diabetesforschungszentrums (DDZ) eine kontrollierte Studie an 13 Freiwilligen mit Typ-2-Diabetes durch. Wenn sie dem Tageslicht ausgesetzt waren, hatten sie stabilere Blutzuckerwerte und eine allgemeine Verbesserung ihres Stoffwechselprofils. Diese Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift Cell Metabolism veröffentlicht wurden, sind der erste Beweis für die positive Wirkung von natürlichem Licht auf Menschen mit dieser Krankheit.
Wie bei allen Lebewesen unterliegen die physiologischen Prozesse des Menschen dem Einfluss des zirkadianen Rhythmus, der durch den Wechsel von Tag und Nacht bestimmt wird. Dieser wird von einer zentralen Uhr im Gehirn gesteuert, die die Uhren in den peripheren Organen, z. B. in der Leber oder den Skelettmuskeln, synchronisiert.
wir wissen seit einigen Jahren, dass eine Störung des zirkadianen Rhythmus eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Stoffwechselstörungen spielt, von denen ein wachsender Anteil der westlichen Bevölkerung betroffen ist", sagt Charna Dibner, ausserordentliche Professorin an der medizinischen Fakultät der Universität Genf und am Universitätsklinikum Genf, die die Arbeit gemeinsam mit Joris Hoeks, ausserordentlicher Professor an der Universität Maastricht, und Patrick Schrauwen, Professor am DDZ, geleitet hat.
Bei Personen, die natürlichem Licht ausgesetzt waren, lagen die Blutglukosewerte länger im Normalbereich, mit weniger Variabilität.
’Wir verbringen den grössten Teil unseres Tages unter künstlicher Beleuchtung, die eine geringere Lichtintensität und ein engeres Wellenlängenspektrum als natürliches Licht hat und die biologische Uhr besser mit der Umgebung synchronisieren kann. Könnte der Mangel an natürlichem Licht für Stoffwechselkrankheiten wie Typ-2-Diabetes verantwortlich sein", so Hoeks.
Die Uhren des Körpers entschlüsseln
Die Wissenschaftler rekrutierten 13 Freiwillige im Alter von 65 Jahren und älter, die mit Typ-2-Diabetes leben. Diese Personen verbrachten viereinhalb Tage in speziell gestalteten Wohnbereichen an der Universität Maastricht, die entweder durch natürliches Licht aus grossen Fenstern oder durch künstliches Licht erhellt wurden. Nach einer Pause von mindestens vier Wochen nahmen sie an einer zweiten Sitzung teil, diesmal in der anderen Lichtumgebung.
’Dieses Versuchsmodell ermöglicht es uns, dieselben Personen unter beiden Bedingungen zu untersuchen, wodurch die individuelle Variabilität in unseren Ergebnissen eingeschränkt wird’, erklärt Joris Hoeks. mit Ausnahme der Lichtquelle waren alle anderen Parameter des Lebensstils - Mahlzeiten, Schlaf, körperliche Aktivität, Bildschirmzeit usw. - identisch. - waren strikt identisch’. Und selbst bei der kurzen Dauer des Experiments wurde ein signifikanter Einfluss festgestellt: Bei den Personen, die natürlichem Licht ausgesetzt waren, lagen die Blutzuckerwerte länger im normalen Bereich und schwankten weniger. dies sind zwei wichtige Faktoren, die darauf hindeuten, dass unsere Freiwilligen mit Diabetes ihren Blutzuckerspiegel besser kontrollieren konnten", erklärt Patrick Schrauwen vom DDZ. ’Ausserdem war ihr Melatoninspiegel am Abend etwas höher und der oxidative Fettstoffwechsel war ebenfalls verbessert.’
Um diese positiven metabolischen Veränderungen besser zu verstehen, nahmen die Wissenschaftler vor, während und nach jeder Lichtdiät Blut- und Muskelproben. ’Wir analysierten die Regulation der molekularen Uhren in kultivierten Skelettmuskelzellen sowie die Lipide, Metaboliten und die Gentranskription im Blut. All diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass die innere Uhr und der Stoffwechsel durch natürliches Licht beeinflusst werden. Dies könnte die verbesserte Blutzuckerregulation und die bessere Koordination zwischen der zentralen Uhr im Gehirn und den Uhren in den Organen erklären’, erklärt Charna Dibner.
Ergebnisse müssen unter realen Bedingungen bestätigt werden
Diese erste kontrollierte Crossover-Studie, die weltweit erste ihrer Art, umfasste nur eine kleine Gruppe von älteren Menschen mit Typ-2-Diabetes und nur einige Tage lang. Dennoch ist sie der erste Beweis dafür, dass natürliches Licht im Vergleich zu künstlichem Licht eine positive Wirkung auf die metabolische Gesundheit hat. der nächste Schritt besteht darin, die Wechselwirkungen zwischen der Exposition gegenüber natürlichem Licht und der Stoffwechselgesundheit unter realen Bedingungen zu untersuchen, indem Freiwillige mit Lichtsensoren und Messgeräten ausgestattet werden.er ist ehemaliger Doktorand in der Forschungsgruppe von Joris Hoeks und derzeit Postdoctoral Fellow an der RWTH Aachen, Deutschland," erklärt Jan-Frieder Harmsen, Hauptautor der Studie. ’Diese Studie zeigt auch die oft übersehenen Auswirkungen der Gebäudearchitektur auf unsere Gesundheit auf.’
Die Studie wurde mit Unterstützung der VELUX Stiftung und der Daylight Academy, des Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung und der Vontobel-Stiftung durchgeführt.
Patrick Schrauwen
Doktorand
Forschungsgruppe Energiestoffwechsel
Institut für Klinische Diabetologie
Deutsches Diabetes-Zentrum (DDZ)
+49 211 3382-689
patrick.schrauwen(at)ddz.de
Diese Forschungsarbeit wird veröffentlicht in
Cell Metabolism
DOI: 10.1016/j.cmet.2025.11.006
