Uhr-zu-Uhr-Kommunikation

Der SCN reguliert die Peripherie über neuronale und humorale Mechanismen. Über die Synchronisation zentraler und peripherer Uhren untereinander werden verschiedene physiologische Rhythmen koordiniert und mit der externen Zeit synchronisiert. Wir interessieren uns für die Mechanismen, über die zentrale und periphere Uhren verstellt werden und wie diese Uhren dann physiologische Prozesse regulieren. Mithilfe chirurgischer und genetischer Ansätze konnten wir z.B. zeigen, dass im adrenergen Kortex lokalisierte und über das autonome Nervensystem synchronisierte Uhren an der Regulation der Glukokortikoid-Sekretion beteiligt sind. Diese Nebennieren-Uhren steuern die Sensitivität der steroidogenen Maschinerie für endokrine Signale aus der Hypophyse. Über Microarray-Analysen konnten wir mehr als 3.000 uhrenregulierte Gene in der Nebenniere identifizieren, wovon eine ganze Reihe an der Regulation der Steroid-Biosynthese beteiligt sind. Wenn die Uhrenrhythmik gestört ist, führt dies zu Veränderungen in der Glukokortikoid-Sekretion im Tagesverlauf und bei Stress. Glukokortikoide spielen auch eine Rolle bei der Synchronisation anderer Uhren. So konnten wir zeigen, dass sich die Adaptation des zirkadianen Systems an eine neue Zeitzone (Jetlag) durch Manipulation des Glukokortikoid-Rhythmus pharmakologisch beeinflussen lässt.

 

Laufende Projekte:

- The role of the SCN pacemaker in peripheral molecular rhythms.

- Sleep (or lack thereof) as an internal zeitgeber for peripheral clocks.

 

Literatur:

• Time-of-day dependent adaptation of the HPA axis to predictable social defeat stress. Koch C, Bartlang MS, Kiehn JT, Lucke L, Naujokat N, Helfrich-Förster C, Reber SO, Oster H. J Endocrinol. 2016 Sep 22.
• Impaired glucocorticoid production and response to stress in Arntl-deficient male mice. Leliavski A, Shostak A, Husse J, Oster H. Endocrinology. 2014 Jan;155(1):133-42.
• Circadian regulation of lipid mobilization in white adipose tissues. Shostak A, Meyer-Kovac J, Oster H. Diabetes. 2013 Jul;62(7):2195-203.
• Adrenal glucocorticoids have a key role in circadian resynchronization in a mouse model of jet lag. Kiessling S, Eichele G, Oster H. J Clin Invest. 2010 Jul;120(7):2600-9.
• The circadian rhythm of glucocorticoids is regulated by a gating mechanism residing in the adrenal cortical clock. Oster H, Damerow S, Kiessling S, Jakubcakova V, Abraham D, Tian J, Hoffmann MW, Eichele G. Cell Metab. 2006 Aug;4(2):163-73.