Zentrale und periphere zirkadiane Uhren bei Säugetieren

Das zirkadiane System der Säugetiere besteht aus einer Hierarchie von Oszillatoren, die auf zellulärer, Gewebe- und Systemeebene funktionieren. Ein gemeinsamer molekularer Mechanismus liegt dem zell-autonomen zirkadianen Oszillator im gesamten Körper zugrunde, doch ist dieses Uhrensystem an unterschiedliche funktionale Kontexte angepasst. Im zentralen suprachiasmatischen Nukleus (SCN) des Hypothalamus agiert eine gekoppelte Population neuronaler zirkadianer Oszillatoren als Master-Pacemaker für den Organismus, um Rhythmen in Aktivität und Ruhe, Nahrungsaufnahme, Körpertemperatur und Hormonen zu steuern. Die Kopplung innerhalb des SCN-Netzwerks verleiht dem SCN-Pacemaker Robustheit, die wiederum Stabilität in die gesamte zeitliche Architektur des Organismus bringt. In der Mehrheit der Zellen im Körper sind zell-autonome zirkadiane Uhren eng mit Stoffwechselwegen verflochten. Daher ist eine aufkommende Sichtweise zur adaptiven Bedeutung zirkadianer Uhren ihre grundlegende Rolle bei der Orchestrierung des Stoffwechsels.