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Allgemeinmediziner
Der Schlaf spielt eine wichtige Rolle für die Immunfunktion. Ein vielleicht überraschender Mechanismus hinter dieser Verbindung hat mit den Auswirkungen des Schlafes auf die Darmflora zu tun. Zwei aktuelle Studien beleuchten den Zusammenhang zwischen Schlaf und der Darmgesundheit.
Die erste wurde in der Dezemberausgabe 2018 des Magazins „Frontiers in Psychiatry“ veröffentlicht. Die Forscher konzentrierten sich auf die Rolle der Darmflora bei Schlaflosigkeit und Depressionen. Die Studien-Autoren berichteten:
„Zahlreiche Studien belegen, dass das Auftreten von Schlaflosigkeit und depressiven Störungen mit dem Biorhythmus, der Immunfunktion und dem Nährstoffstoffwechsel zusammenhängen. Der genaue Mechanismus ist bislang noch unbekannt.
Etliche Hinweise deuten darauf hin, dass die Darmflora nicht nur Verdauungs-, Stoffwechsel- und Immunfunktionen des Körpers beeinflusst, sondern auch den Schlaf sowie die psychische Verfassung über die Darm-Hirn-Achse reguliert.
Erste Ergebnisse lassen vermuten, dass Mikroorganismen und Gene, die den Biorhythmus steuern, interagieren. Die Beschaffenheit der Magen-Darm-Flora sowie des Stoffwechsels hängen mit unserem Schlaf und Biorhythmus zusammen.“
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Frühere Studien haben gezeigt, dass die Darmflora eine wichtige Rolle bei Depressionen und Angstzuständen spielen kann. Zudem können wir über unsere Ernährung – die die bakterielle Zusammensetzung des Darms beeinflusst – das Risiko für diese Stimmungsstörungen erhöhen oder senken.
Wie im Journal „Frontiers in Psychiatry“ beschrieben, deuten immer mehr wissenschaftliche Forschungen darauf hin, dass unsere Darmflora nicht nur unsere Stimmung, sondern auch unseren Schlafzyklus über die sogenannte Darm-Hirn-Achse reguliert. Dies ist eine bidirektionale Kommunikationsbahn, die unser zentrales und enterisches Nervensystem verbindet. Bidirektional bedeutet, dass die Signale in beide Richtungen übertragen werden.
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Im Jahr 2017 erhielten drei Biologen den Medizin-Nobelpreis für die Entdeckung von Mastergenen, die den Biorhythmus des Körpers steuern. Dabei verfügt unser Körper nicht nur über eine innere Uhr, sondern über eine ganze Reihe verschiedener „Uhren“, die alles vom Stoffwechsel bis hin zu psychologischen Funktionen steuern.
Unsere „Hauptuhr“ im Gehirn synchronisiert unsere Körperfunktionen mit dem 24-Stunden-Hell-Dunkelzyklus. Jedoch verfügt jedes Organ, ja sogar jede Zelle, über eine eigene biologische Uhr.
Die Hälfte unserer Gene steht ebenfalls unter der Kontrolle unseres Biorhythmus und schaltet sich in zyklischen Wellen ein und aus. Wie Sie sich jetzt vielleicht denken können, unterliegt auch die Darmflora der Kontrolle unseres Biorhythmus. Das bedeutet, dass Schlafstörungen ebenfalls die Zusammensetzung und Gesundheit der Darmflora beeinflussen können, da die „Darm-Uhr“ gestört wird. Im Magazin „Frontiers in Psychiatry“ heißt es:
„Hinweise deuten darauf hin, dass Clostridiales, Lactobacillales und Bacteroidales, die rund 60 Prozent der Darmflora ausmachen, signifikante tägliche Schwankungen aufweisen, die zu tageszeitlichen taxonomischen Konfigurationen führen.
Liang et al. fanden heraus, dass die beiden primären Komponenten der Darmflora bei Säugetieren, Bacteroidetes und Firmicutes, reichlich zyklische Veränderungen von Tag zu Nacht aufweisen, die nicht nur mit der rhythmischen Nahrungsaufnahme und der Ernährungsstruktur, sondern auch mit der biologischen Uhr und dem Geschlecht des Individuums zusammenhängen.
Neuere Studien zeigen, dass eine Störung der inneren Uhr, Schlafentzug und Schichtarbeit die Expression von Genen, die dem Biorhythmus unterliegen, sowie die Struktur mikrobieller Gemeinschaften verändern.
Die Beeinträchtigung des Schlafverhaltens von Mäusen führte zu Veränderungen der Struktur und Vielfalt der Darmflora. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Gene, die dem Biorhythmus unterliegen, die Darmflora beeinflussen könnten.“
Die Ergebnisse, die in „Frontiers in Psychiatrie“ veröffentlicht wurden, lassen sich wie folgt zusammenfassen: Es besteht eine bidirektionale Verbindung zwischen der Darmflora, dem Schlaf und dem persönlichen Depressionsrisiko. Endokrine Hormone und Gene, die dem Biorhythmus unterliegen, spielen bei diesen Prozessen eine wichtige Rolle.
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Die zweite Studie, die sich mit dem interessanten Zusammenhang zwischen Darmgesundheit und Schlaf befasst, wurde 2019 in PLOS ONE veröffentlicht. Hier untersuchten die Forscher, wie sich Bakterien im Darm auf die tatsächliche Schlafqualität auswirken – was, wie wir bereits wissen, weitreichende Auswirkungen auf den allgemeinen Gesundheitszustand haben kann.
Schlechter Schlaf und/oder Schlafmangel stehen mit einer Vielzahl von Krankheiten und Gesundheitsbeschwerden in Verbindung, wie:
Andererseits geht qualitativ hochwertiger Schlaf mit folgendem einher:
Mit modernen Schlafmessgeräten konnten die Forscher die Schlafqualität von Probanden messen. Die Ergebnisse wurden dann mit der Zusammensetzung der Darmflora verglichen. Untersucht wurde, ob eine Korrelation zwischen beiden Faktoren hergestellt werden kann. Die Autoren der Studie berichteten:
"Wir fanden heraus, dass die Diversität der gesamten Darmflora positiv mit einer erhöhten Schlafeffizienz und der Gesamtschlafzeit in Verbindung steht. Eine schlechte Darmflora führte zum Aufwachen in der Nacht nach Schlafbeginn. Wir fanden positive Korrelationen zwischen der Diversität der Darmflora und dem Zytokin Interleukin-6. Dieses Zytokin war bereits vor Beginn unserer Studie für seine Auswirkungen auf den Schlaf bekannt.
Unsere Analyse der Zusammensetzung der Darmflora ergab, dass ein hoher Anteil an Bacteroideten und Firmicutes positiv mit der Schlafeffizienz, der Zytokin-Konzentration und dem abstrakten Denken zusammenhängt.
Schließlich fanden wir heraus, dass mehrere Taxa (Lachnospiraceae, Corynebacterium und Blautia) bei unseren Schlafmessungen negativ auffielen. Unsere Ergebnisse lassen Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung der Darmflora, der Schlafphysiologie, dem Immunsystem und unseren kognitiven Fähigkeiten vermuten. Aufbauend auf unserer Forschung können Mechanismen entwickelt werden, die den Schlaf durch eine Veränderung der Darmflora verbessern.“
Wie eingangs erwähnt beeinflusst der Schlaf bekanntlich unsere Immunfunktion. Bei Zytokinen, die als Reaktion auf Antigene gebildet werden, handelt es sich um multifunktionale chemische Botenstoffe, die die Regulierung des angeborenen und adaptiven Immunsystems unterstützen.
Interessanterweise scheinen Zytokine nach Aussage der Wissenschaftler auch als „kritische Schnittstelle zwischen der Schlafphysiologie und der Zusammensetzung der Darmflora zu fungieren.“
Die Studienautoren erläutern:
„Insbesondere die Akutphasenzytokine IL-1β und IL-6 sind stark mit der Schlafphysiologie verknüpft. IL-1β ist ein wichtiger somnogener Faktor. Die Verabreichung von IL-1β bei Menschen und Tiere führte zu einer Stärkung des spontanen Schlafes und der Müdigkeit. Die Konzentration von IL-1β nimmt mit zunehmendem Schlafmangel zu.
Im Gegensatz zu IL-1β handelt es sich bei IL-6 um keinen direkten somnogenen Faktor. Schlafmangel führt aber dennoch zu erhöhten IL-6-Werten. Im Darm führen Stress und Krankheiten zu Entzündungen aufgrund der Produktion von IL-6 und IL-1β in unterschiedlichem Ausmaße.
Eine Mukositis im Darm verursachte bei Mäusen beispielsweise einen Anstieg von IL-6 und IL-1β im Dünndarm und sowie im Blut und Darmgewebe. Bei Menschen führte allein chronischer Stress zu einer Erhöhung von IL-6 und IL-1β.
Trotz des engen Zusammenhangs zwischen der Aktivität von Zytokinen, der Aktivität der Darmflora und dem Schlaf haben sich bislang nur wenige Studien diesem gewidmet... Frühere Forschungen haben ergeben, dass teilweiser Schlafmangel innerhalb von nur 48 Stunden die Zusammensetzung der Darmflora verändern kann.
Eine neuere Studie kam zu dem Ergebnis, dass eine hohe Schlafqualität mit einer Darmflora einherging, die einen hohen Anteil an Bakterien der Stämme Verrucomicrobia und Lentisphaerae aufwies. Diese ging ebenfalls mit einer verbesserten kognitiven Leistungsfähigkeit einher.“
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese PLOS ONE Studie zeigt, dass die Zusammensetzung der Darmflora, die Qualität und Quantität unseres Schlafes, die Immunfunktion sowie die Kognition miteinander in Zusammenhang stehen.
Die Erkenntnis, dass schlechter Schlaf und Schlafmangel die Darmgesundheit beeinträchtigen können, bietet einen Erklärungsansatz, warum zu wenig Schlaf gerade bei chronischen Gesundheitsbeschwerden tödliche Folgen nach sich ziehen kann. CNN Health berichtet:
„Wenn Sie ein Erwachsener mittleren Alters mit Bluthochdruck, Diabetes Typ 2 oder einer bestehenden Herzerkrankung sind und typischerweise weniger als sechs Stunden pro Nacht schlafen, weisen Sie ein hohes Risiko auf, an Krebs zu erkranken oder vorzeitig an Herzerkrankungen zu sterben.“
Die Studie, auf die sich CNN bezog, wurde in der Oktoberausgabe 2019 des „Journal of the American Heart Association“ (JAHA) veröffentlicht. Die Wissenschaftler versuchten zu ergründen, ob eine kurze Schlafdauer das Todesrisiko im Zusammenhang mit kardiometabolischen Risikofaktoren und kardiovaskulären und zerebrovaskulären Erkrankungen erhöht.
Ausgewertet wurden Daten von 1.654 Erwachsenen aus der Penn State Kohortenstudie. Unter Verwendung des Cox-Modelles („proportional hazard models“) lag der angepasste Risikoquotient in Bezug auf die Gesamtmortalität bei Personen, die weniger als sechs Stunden schliefen und kardiometabolische Risikofaktoren (Bluthochdruck, erhöhter Blutzucker oder Diabetes Typ 2) aufwiesen, 2,14 mal höher als bei Personen, die regelmäßig sechs Stunden oder mehr schliefen.
Sie wiesen zudem ein 1,83-fach höheres Risiko auf, an kardiovaskulären oder zerebrovaskulären Erkrankungen zu sterben. Unter den Probanden, die an Herzerkrankungen litten oder einen Schlaganfall erlebt hatten und weniger als sechs Stunden pro Nacht schliefen, erhöhte sich das Sterberisiko gar um das 3,17-fache. Interessanterweise erhöhte sich ebenso das Risiko, an Krebs zu sterben, und zwar um das 2,92-fache.
Alle diese Zusammenhänge bestanden unabhängig vom Alter, Geschlecht, ethnischer Zugehörigkeit, Fettleibigkeit, Rauchen und anderen Gesundheitsbeschwerden, Faktoren also, die die Ergebnisse beeinflussen könnten. Umgekehrt führte eine kürzere Schlafdauer (unter sechs Stunden) zu keiner Erhöhung des Sterberisikos bei Menschen, die keine kardiometabolischen Risikofaktoren aufwiesen oder an den genannten Erkrankungen litten.
Das Gleiche gilt für die Personen, die zwar die entsprechenden Risikofaktoren oder Erkrankungen aufwiesen, aber mehr als sechs Stunden pro Nacht schliefen. In dieser Gruppe stieg das Sterberisiko ebenfalls nicht. Gerade die Kombination aus chronischen Gesundheitsbeschwerden und kurzer Schlafdauer erhöhte das Todesrisiko der Betroffenen, einschließlich der Krebssterblichkeit.
Die Schlafdauer wirkt sich auf unser Sterberisiko aus
Die Autoren der Studie berichteten:
„Diese neuen Erkenntnisse zeigen, dass eine objektiv kurze Schlafdauer das Sterberisiko von Erwachsenen mittleren Alters mit kardiometabolischen Risikofaktoren oder bereits entwickelten kardiovaskulären und zerebrovaskulären Erkrankungen erhöht.
Teilnehmer, bei denen diese Risikofaktoren bestanden und die zu Studienbeginn weniger als sechs Stunden schliefen, wiesen ein um 83 Prozent höheres Risiko auf, an kardiovaskulären und zerebrovaskulären Erkrankungen zu sterben. In der Gruppe, in denen die Probanden dieselben Risikofaktoren aufwiesen, aber ausreichend lange schliefen, erhöhte sich das Sterberisiko aufgrund der genannten Krankheiten nur um 35 Prozent und damit nicht signifikant...
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine objektive kurze Schlafdauer effektiv das Sterberisiko im Zusammenhang mit kardiometabolischen Risikofaktoren oder kardiovaskulären und zerebrovaskulären Krankheiten erhöht. Wichtiger noch, unsere Daten deuten darauf hin, dass eine kurze Schlafdauer sich durch verschiedene Mechanismen auch auf das Sterberisiko von Krebserkrankungen auswirkt.
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Schlaf ist ausgesprochen wichtig und trägt auch zu Vorbeugung zweier Erkrankungen bei, die in vielen Ländern zu den häufigsten Todesursachen gehören:
Wissenschaftler werteten mehr als 300 Studien aus, die zwischen 2004 und 2014 durchgeführt wurden, und entwickelten die folgenden Empfehlungen. Denken Sie daran: Wenn Sie krank, verletzt oder schwanger sind, benötigen Sie mehr Schlaf als hier angegeben.
Altersgruppe
Benötigter Schlaf für eine optimale Gesundheit
Neugeborene (0 bis 3 Monate)
14 bis 17 Stunden
Säuglinge (4 bis 11 Monate)
12 bis 15 Stunden
Kleinkinder (1 bis 2 Jahre)
11 bis 14 Stunden
Kindergartenkinder (3 bis 5 Jahre)
10 bis 13 Stunden
Schulkinder (6 bis 13 Jahre)
9 bis 11 Stunden
Jugendliche (14 bis 17 Jahre)
8 bis 10 Stunden
Erwachsene (18 bis 64 Jahre)
7 bis 9 Stunden
Senioren (ab 65 Jahren)
7 bis 8 Stunden
Es besteht absolut kein Zweifel, dass für ein langes und gesundes Leben Schlaf die höchste Priorität in unserem Leben haben sollte. Für viele Menschen bedeutet dies, dass sie ihren Alltag umstellen müssen und nicht mehr bis tief in die Nacht aufbleiben dürfen. Vielmehr sollten wir zu einer vernünftigen Zeit schlafen gehen.
Falls Sie morgens um 6.00 Uhr aufstehen müssen, sollten Sie zwischen 21.30 und 22.00 Uhr im Bett sein – je nachdem, wie schnell Sie normalerweise einschlafen. Haben Sie Schwierigkeiten damit, zu einer bestimmten Zeit schlafen zu gehen, stellen Sie sich einen Wecker, der Sie rechtzeitig daran erinnert, Ihr Tagwerk zu beenden. Weitere Informationen und Tipps erhalten Sie in unserem Ratgeber: „Wieso Sie nicht vor dem Fernseher einschlafen sollten“
Eine gesunde Darmflora zu erreichen und zu ernähren ist gar nicht so schwer, wie Sie vielleicht denken. Wahrscheinlich wird sich durch diese Anpassung nicht nur Ihr Schlaf verbessern. Sie müssen allerdings proaktiv die Initiative ergreifen und Ihren Lebensstil anpassen. Dazu gehört:
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Fühlen Sie sich in letzter Zeit träge oder unproduktiv? Dann ist es Zeit, Ihre Schlafgewohnheiten zu verbessern. Guter Schlaf ist ein wesentlicher Faktor zur Verbesserung der Stimmung und der allgemeinen Gesundheit. Doch viele Menschen sorgen nicht für ausreichend und guten Schlaf und erhöhen so ihr Risiko für verschiedene Beschwerden.
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Quellen (in englischer Sprache):
Li, Y., Hao, Y., Fan, F. & Zhang, B. (2018, December). The Role of Microbiome in Insomnia, Circadian Disturbance and Depression. Frontiers in Psychiatry, 9: 669, doi: 10.3389/fpsyt.2018.00669
Carabotti, M., Scirocco, A., Maselli, M. A. & Severi, C. (2015, April-June). The gut-brain axis: interactions between enteric microbiota, central and enteric nervous systems. Annals of Gastroenterology, 28(2): 203–209
Aich, P. (2019, October). Gut microbiome diversity is associated with sleep physiology in humans. PLoS One, 14(10): e0222394, doi: 10.1371/journal.pone.0222394
Nova Southeastern University. (2019, October). "New study points to another possible correlation between sleep and overall good health: Your gut microbiome and quality sleep are interconnected." ScienceDaily. Verfügbar unter: [https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191028164311.htm]
Gottlieb, D., J., Punjabi, N. M. & Newman, A. B. (2005, April). Association of Sleep Time With Diabetes Mellitus and Impaired Glucose Tolerance. JAMA Internal Medicine, 165(8):863-867, doi: 10.1001/archinte.165.8.863
Ayas, N. T., White, D. P. & Manson, J. E. (2003, January). A Prospective Study of Sleep Duration and Coronary Heart Disease in Women. JAMA Internal Medicine, 163(2):205-209, doi: 10.1001/archinte.163.2.205
Blask, D. E. (2009, August). Melatonin, sleep disturbance and cancer risk. Sleep Medicine Reviews, Volume 13, Issue 4, doi: 10.1016/j.smrv.2008.07.007
Smith, R. P., Easson, C., Lyle, S. M., Kapoor, R., Donnelly, C. P., Davidson, E. J. et al. (2019, October). Gut microbiome diversity is associated with sleep physiology in humans. PLoS One, 14(10): e0222394, doi: 10.1371/journal.pone.0222394
Fernandez-Mendoza, J., He, F., Vgontzas, A. N., Liao, D. & Bixler, E. O. (2019, October). Interplay of Objective Sleep Duration and Cardiovascular and Cerebrovascular Diseases on Cause‐Specific Mortality. Journal of the American Heart Association, 8:e013043, Vol. 8, No. 20, doi: 10.1161/JAHA.119.013043
Kembel, S. W., Jones, E., Kline, J., Northcutt, D., Stenson, J., Womack, A. M. et al. (2012, August). Architectural design influences the diversity and structure of the built environment microbiome. The ISME Journal, 6(8):1469-79, doi: 10.1038/ismej.2011.211
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