Diese Blutprobe sagt die Zeit Ihrer Körperuhr

Diese Blutprobe sagt die Zeit Ihrer Körperuhr

Forscher haben einen neuen einfachen Bluttest entwickelt, der die Zeit in Ihrem Körper anzeigt - was sich möglicherweise stark von der Zeit unterscheidet, die auf der Uhr an der Wand angezeigt wird.

Zuvor konnten Messungen mit dieser Genauigkeit nur mit einem kostspieligen und mühsamen Prozess durchgeführt werden, bei dem jede Stunde über einen Zeitraum von mehreren Stunden hinweg Proben entnommen wurden. Der neue Test mit der Bezeichnung TimeSignature erfordert nur zwei Blutabnahmen.

"Dies ist eine viel präzisere und ausgefeiltere Messung, als festzustellen, ob Sie eine Morgenlerche oder eine Nachteule sind", sagt Leitautorin Rosemary Braun, Dozentin für Präventive Medizin (Biostatistik) an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University. „Wir können die biologische Uhr einer Person innerhalb von 1.5 Stunden messen.

"Verschiedene Gruppen haben versucht, einen Bluttest zur zirkadianen Zeit durchzuführen, aber nichts war so genau oder so einfach zu bedienen wie TimeSignature", sagt Braun.

Synchron, nicht synchron

Prozesse in nahezu allen Geweben und Organsystemen des Körpers werden von einer internen biologischen Uhr gesteuert, die den Tagesrhythmus steuert, beispielsweise den Schlaf-Wach-Zyklus. Die internen Uhren einiger Personen stimmen mit der externen Zeit überein, während andere nicht synchron sind und als falsch ausgerichtet gelten.

Wie in der gemeldete Proceedings of the National Academy of SciencesDer neue Test bietet Forschern erstmals die Möglichkeit, die Auswirkungen falsch ausgerichteter zirkadianer Uhren auf eine Reihe von Krankheiten wie Herzerkrankungen, Diabetes und Alzheimer auf einfache Weise zu untersuchen.

Sobald der Bluttest klinisch verfügbar ist, können Ärzte auch die innere biologische Uhr einer Person messen, um die Medikamentendosierung zum effektivsten Zeitpunkt für ihren Körper zu steuern.


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Die Software und der Algorithmus stehen anderen Forschern kostenlos zur Verfügung, um die physiologische Zeit im Körper einer Person zu bestimmen. Northwestern hat einen Bluttest zum Patent angemeldet.

„Dies ist ein wesentlicher Bestandteil der personalisierten Medizin. So viele Medikamente haben optimale Dosierungszeiten. “

"Dies ist wirklich ein wesentlicher Bestandteil der personalisierten Medizin", sagt Co-Autorin Phyllis Zee, Leiterin der Schlafmedizin in der Neurologie und Professorin für Neurologie. „So viele Medikamente haben optimale Dosierungszeiten.

„Zu wissen, wie spät es in Ihrem Körper ist, ist entscheidend, um die effektivsten Vorteile zu erzielen. Die beste Zeit für die Einnahme des Blutdruckmedikaments oder der Chemotherapie oder Bestrahlung kann anders sein als bei jemand anderem “, sagt Zee.

Der Test misst 40 verschiedene Genexpressionsmarker im Blut und kann zu jeder Tageszeit durchgeführt werden, unabhängig davon, ob der Patient gut geschlafen hat oder die ganze Nacht wach war. Es basiert auf einem Algorithmus, den Braun und Kollegen entwickelt haben, indem sie alle zwei Stunden Blut von Probanden abnahmen und untersuchten, welche Gene zu bestimmten Tageszeiten höher oder niedriger waren. Die Wissenschaftler verwendeten auch Genexpressionsdaten aus Studien, die an vier anderen Zentren durchgeführt wurden.

'Timing ist alles'

Die Wissenschaftler entwickelten dann eine maschinelle Lernmethode, mit der sie einen Computer trainierten, um die Tageszeit anhand von Mustern bei diesen Genexpressionsmessungen vorherzusagen. Von etwa 20,000 gemessenen Genen tauchten diese 40 mit dem stärksten Signal auf.

"Timing ist alles", sagt Mitautor Ravi Allada, Professor für Neurobiologie. „Wir wissen, dass eine Störung Ihrer inneren Uhr Sie für eine Reihe von Krankheiten prädisponieren kann. Nahezu jedes Gewebe und Organsystem unterliegt einem circadianen Rhythmus.

„Früher hatten wir keine klinisch machbare Methode, um die Uhr bei gesunden Menschen und Menschen mit Krankheiten zu bestimmen. Jetzt können wir sehen, ob eine gestörte Uhr mit verschiedenen Krankheiten korreliert und vor allem, ob sie vorhersagen kann, wer krank wird. “

Präklinische Untersuchungen des Wissenschaftlers Joe Bass, Chefarzt für Endokrinologie, Metabolismus und Molekularmedizin, identifizierten zuvor einen Zusammenhang zwischen zirkadianer Fehlstellung und Diabetes, Fettleibigkeit, Depression, Herzerkrankungen und Asthma.

Änderbares Risiko

Auf der anderen Seite möchte Zee die Gesundheit verbessern und Krankheiten behandeln, indem er die circadianen Uhren der Menschen ausrichtet, die nicht mit der externen Zeit synchron sind.

"Das zirkadiane Timing ist ein veränderbarer Risikofaktor für die Verbesserung der kognitiven Gesundheit, aber wenn wir es nicht messen können, ist es schwierig zu wissen, ob wir die richtige Diagnose gestellt haben", sagt Zee. "Jetzt können wir es wie einen Lipidspiegel messen."

Über die Autoren

Die James S. McDonnell Foundation, die Defense Advanced Research Projects Agency und das Northwestern Center for Circadian and Sleep Medicine finanzierten die Arbeit.

Hauptautorin: Rosemary Braun, Assistenzprofessorin für Präventive Medizin (Biostatistik) an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University.

Koautorin: Phyllis Zee, Chefärztin für Schlafmedizin in der Neurologie und Professorin für Neurologie.

Koautor: Ravi Allada, Professor für Neurobiologie.

Original-Studie

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