Satchidananda Panda, PhD

Professor

Labor für Regulierungsbiologie

Rita und Richard Atkinson-Vorsitzender

Salk Institute for Biological Studies – Satchidananda Panda, PhD

Aktuelle Forschung


Das Problem

Wie die meisten Menschen wachen Sie wahrscheinlich jeden Tag ungefähr zur gleichen Zeit auf, bekommen Hunger auf Mahlzeiten und schlafen im Bett ein. Wenn Sie jemals unter Jetlag gelitten haben oder die Nacht durchgeschlafen haben, wissen Sie, dass dieser Zeitplan leicht aus dem Gleichgewicht geraten kann. Aber für manche Menschen ist dieses Ungleichgewicht – Schlafstörungen in der Nacht, Hunger zu ungewöhnlichen Zeiten oder plötzliche Müdigkeit mittags – eine Konstante. Wissenschaftler beginnen, die Zusammenhänge zwischen unserer circadianen Uhr (dem internen Programm, das den Tagesrhythmus steuert) und unserer Gesundheit aufzudecken.

Die Vorgehensweise

Satchidananda Panda erforscht die Gene, Moleküle und Zellen, die den gesamten Körper auf der gleichen Tagesuhr halten. Ein Abschnitt des Hypothalamus, der suprachiasmatische Kern (SCN), liegt im Zentrum der Hauptuhr des Körpers und erhält Informationen direkt von Lichtsensoren in den Augen, sodass der Rest des Körpers im Zeitplan bleibt. Panda entdeckte, wie diese Lichtsensoren funktionieren und wie zelluläre Zeitmesser in anderen Teilen des Körpers funktionieren. Er entdeckte außerdem einen neuartigen Blaulichtsensor in der Netzhaut, der die Umgebungslichtstärke misst und jeden Tag die Zeit zum Einschlafen und Aufwachen festlegt.

Bei der Untersuchung, wie die täglichen Zyklen der Leber funktionieren, stellte Panda fest, dass Mäuse, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums (8–12 Stunden) aßen, schlankere und gesündere Mäuse hervorbrachten als diejenigen, die in einem größeren Zeitfenster die gleiche Anzahl an Kalorien zu sich nahmen Zeit, was zeigt, dass es genauso wichtig sein kann, wann man isst wie was man isst. Sollten sich die Vorteile dieses „zeitbegrenzten Essens“ (TRE) beim Menschen bewahrheiten, könnte es tiefgreifende Auswirkungen auf die Behandlung von Essstörungen, Diabetes und Fettleibigkeit haben. Er fand heraus, dass die zirkadiane Uhr sogar das Immunsystem steuert. Bei Mäusen, denen ein entscheidendes circadianes Molekül fehlte, kam es in ihrem Körper häufiger zu Entzündungen als bei anderen Mäusen. Dies deutet darauf hin, dass Gene und Moleküle, die an der circadianen Uhr beteiligt sind, Angriffspunkte für Medikamente bei entzündungsbedingten Erkrankungen wie Infektionen oder Krebs sein könnten.


Die Innovationen und Entdeckungen

Pandas Labor entdeckte, dass die Beschränkung der Kalorienaufnahme auf einen Zeitraum von 8 bis 12 Stunden – wie es die Menschen noch vor einem Jahrhundert taten – einen hohen Cholesterinspiegel, Diabetes und Fettleibigkeit verhindern könnte. Er untersucht, ob die Vorteile einer zeitlich begrenzten Nahrungsaufnahme sowohl für Menschen als auch für Mäuse gelten. Durch die Vorbeugung und bessere Behandlung dieser altersbedingten chronischen Krankheiten kann man die gesunde Lebensspanne verlängern und ein gesundes Altern fördern.

Pandas Team entdeckte die wesentliche Funktion eines auf blaues Licht reagierenden Proteins, Melanopsin, bei der Regulierung unserer Tagesuhr, unseres Schlafs und unserer Wachsamkeit. Diese Entdeckung treibt eine neue Beleuchtungsrevolution voran, um unsere Exposition gegenüber blauem Licht tagsüber zu erhöhen und blaues Licht nachts zu reduzieren, um Stimmung, Aufmerksamkeit und Schlaf zu verbessern.

Sein Labor entdeckte, dass Hunderte bis Tausende von Genen in unserem Genom zu bestimmten Zeiten während des 24-Stunden-Tages in verschiedenen Organen ein- und ausgeschaltet werden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Hunderte existierender Medikamente zur Heilung vieler verschiedener Arten von Krankheiten, von Gelenkschmerzen bis hin zu Krebs, möglicherweise besser wirken, wenn sie zur richtigen Tages- oder Nachtzeit verabreicht werden.

Unterstützen Sie Salk Research

Spenden

Bildung

PhD, The Scripps Research Institute, La Jolla, Kalifornien
Postdoktorand, Genomics Institute der Novartis Research Foundation, San Diego, Kalifornien


MITGLIEDSCHAFTEN


Auszeichnungen & Ehrungen

  • 2023 Fellow der American Association for the Advancement of Science (AAAS)
  • 2014 Der Julie Martin Mid-Career Award für Altersforschung
  • 2006 Dana Foundation Award für Bildgebung des Gehirns und des Immunsystems
  • 2006 Pew Scholar in den Biomedizinischen Wissenschaften