Das gut erforschte Magnesium hält immer noch Überraschungen bereit. Jetzt entdeckten Forscher, dass Magnesium eine zentrale Rolle bei der Anpassung an den Tag- und Nacht-Rhythmus in den Zellen spielt.
Magnesium ist ein essenzieller Mineralstoff. Er ist für die Gesundheit der Knochen, Muskeln, Blutgefäße sowie für viele enzymatische Prozesse im Körper sehr wichtig. Obwohl Magnesium mit seinen zahlreichen Funktionen im Körper gut erforscht ist, war bisher nicht bekannt, ob es auch beim zirkadianen Rhythmus eine Rolle spielt. Die inneren Uhren sind für alle Lebewesen sehr wichtig, das gilt für die Einzeller ebenso wie für Pflanzen, Tiere und natürlich auch für die Menschen.
Zirkadiane Rhythmen beeinflussen viele Prozesse im Körper und passen sie ständig an unsere Umgebung mit dem Wechsel von Tag und Nacht im Lauf von 24 Stunden an. Das betrifft den Schlaf- und Wachrhythmus genauso wie die Freisetzung von Hormonen, die Körpertemperatur und andere sich periodisch verändernde Körperfunktionen.
Ein englisches Forscherteam untersuchte nun erstmals, ob und wie Magnesium sich in menschlichen Zellen und in Zellen von Algen und Pilzen im Lauf des Tages verändert. Es zeigte sich, dass sich in allen Zellen die Magnesium-Konzentrationen im Einklang mit den zirkadianen Rhythmen erhöhten und senkten. Auch die Stoffwechsel-Rate in den Zellen war mit den Magnesium-Werten deutlich verbunden. Die Zellen passten die Geschwindigkeit bei der Umwandlung von Nährstoffen in Energie dem Lauf des Tages an. Bekannt ist, dass Magnesium ein wichtiger Cofaktor für die Energiegewinnung (ATP) aus den Stoffwechselvorgängen ist.
Die neuen Ergebnisse könnten bedeuten, dass Magnesium auch als eine Art Wächter über die zelluläre Energie-Balance fungiert. Es könnte helfen, die Energiebildung in ihrem täglichen Zyklus dynamisch zu regulieren. Magnesium scheint zu kontrollieren, wann diese Funktionen stattfinden und wie effizient dies geschieht. Damit wäre Magnesium ein wichtiges Element, mit dem die Zellen ihren Zeitplan aufrecht erhalten und ihn an die natürlich wechselnden Bedingungen von Tag und Nacht anpassen.
Die Forscher wollen nun weiter untersuchen, wie sich diese neuen Beobachtungen auf den gesamten Organismus auswirken. Die Ergebnisse könnten künftig beispielsweise für die Chronotherapie wichtig sein, die Therapien und die Gabe von Medikamenten daraufhin prüft, wie sie am besten zeitlich eingesetzt werden.
Quelle
Kevin A. Feeney et al., Daily magnesium fluxes regulate cellular timekeeping and energy balance. In: Nature, Online-Veröffentlichung vom 13.4.2016, doi: 10.1038/nature17407.