Status:
abgeschlossen 12/2017
Zielsetzung:
Das Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung von Blut und Urin von Krankenschwestern, die in Schichtarbeit arbeiten. Die erhaltenen Metabolom- und Hormonprofile sollen zum Nachweis von Biomarkern, die Einfluss auf die Gesundheit der Krankenschwestern haben, benutzt werden. Um Veränderungen dieser Biomarker nachweisen zu können, wurden Metabolom- und Hormonprofile von Krankenschwestern ohne Nachtarbeit als Vergleich erstellt.
Aktivitäten/Methoden:
In dieser Feldstudie zur Ermittlung von Indikatoren der Beanspruchung durch Schicht- und Nachtarbeit wurden insgesamt 100 weibliche Beschäftigte des BG Klinikums Bergmannsheil in mehrtägiger Schichtarbeit untersucht. 75 Probandinnen wurden während zwei aufeinanderfolgender Arbeitstage mit Tagschicht sowie während drei aufeinanderfolgender Arbeitstage mit Nachtschicht untersucht. Eine Vergleichsgruppe von 25 Mitarbeiterinnen mit reinen Tagdiensten hat an zwei Arbeitstagen das Studienprotokoll durchlaufen. Die Probandinnen wurden angewiesen, während der mehrtägigen Untersuchungsphasen Speichelproben an festgelegten Zeitpunkten zu sammeln. Weiterhin wurden von jeder Teilnehmerin Spontanurinproben asserviert. In den Speichelproben erfolgte die Bestimmung von Melatonin als wichtigstes Markersignal des circadianen Rhythmus sowie als weitere relevante Hormone Cortisol und 17β-Estradiol. Das Metabolom wurde mittels der Urinproben analysiert. Wichtige individuelle Faktoren wurden anhand von Interviews erhoben. Der Chronotyp wurde im Rahmen des Erstinterviews mittels des Münchener Chronotyp-Fragebogens für Schichtarbeiter bestimmt und nach Früh-, Intermediär- und Spättyp aufgeteilt. Während der Untersuchungsblöcke wurden weiterhin individuelle Lichtexposition und das Schlafverhalten erhoben. Licht in unterschiedlichen Spektralbereichen (darunter Blaulicht im Frequenzbereich um 460 nm) wurde über die Studientage alle zehn Sekunden mit an der Schulter getragenen Messgeräten (LightWatcherTM) aufgezeichnet.
Ergebnisse:
Schichtarbeit und Hormone:
-
Die hier ermittelten Ergebnisse beschreiben erstmalig die 24-h-Blaulichtexposition an Arbeitstagen mit Tag- und Nachtschicht. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass nicht nur die Schichtarbeit, sondern auch andere Faktoren die Blaulichtexposition beeinflussen und somit zusammen das Blaulicht-Tagesprofil gestalten.
-
Bezüglich der "Light-at-night"-Hypothese lässt sich eine marginale Assoziation zwischen der nächtlichen Blaulichtexposition und der Höhe des Melatoninpeaks in der ersten Nachtschicht beobachten.
-
Untersuchungen zum Einfluss der Schichtarbeit auf Cortisol-Aufwachreaktion und der Rolle des Chronotyps wurden für weibliche Schichtarbeiterinnen durchgeführt. Eine signifikant geringere Cortisol-Aufwachreaktion wurde für alle Schichtarbeiterinnen in der Nachtschicht im Vergleich zur Tagschicht beobachtet.
-
Eine abgeflachte Cortisol-Aufwachreaktion wurde im Zusammenhang mit Nachtschicht sowohl für frühe, intermediäre als auch für späte Chronotypen beobachtet. Inwieweit sich diesbezüglich Unterschiede zwischen Schichtarbeiterinnen und der Kontrollgruppe zeigen, wird noch analysiert.
Schichtarbeit und Metabolite:
-
Es wurden keine signifikanten Unterschiede bei einem Vergleich der Krankenschwestern während der Tagschichten beobachtet, unabhängig davon, ob diese Krankenschwestern nur in Tagschichten oder auch Nachtschichten arbeiten.
-
Bei einem Vergleich der Metaboliten-Profile zwischen Tagschicht und Nachtschicht (innerhalb der Nachtschichtgruppe) konnten für 34 % der insgesamt gemessenen Metaboliten signifikante Unterschiede beobachtet werden. Hier ist besonders auffällig, dass sich vor allem Acylcarnitine bei den frühen Chronotypen stark zwischen Tagschicht und Nachschicht unterscheiden, was als Anzeichen eines beeinträchtigten Fettsäuremetabolismus aufgrund der zirkadianen Störung gedeutet werden kann. Des Weiteren lässt sich erkennen, dass frühe und späte Chronotypen in der vorliegenden Studie während der Nachtschicht erhöhtem zellulärem Stress ausgesetzt zu sein scheinen, wohingegen intermediäre Chronotypen besser mit einer Tätigkeit in Nachtschicht zurechtkommen.
Publikationen
-
Rabstein, S.; Burek, K.; Lehnert, M.; Beine, A.; Vetter, C.; Harth, V., Putzke, S.; Kantermann, T.; Walther, J.; Wang-Sattler, R.; Pallapies, D.; Brüning, T.; Behrens, T.: Differences in twenty-four-hour profiles of blue-light exposure between day and night shifts in female medical staff.
Sci. Total Environ. 653 (2019) S. 1025-1033.
doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.10.293
-
Hertel, J.; Rotter, M.; Frenzel, S.; Zacharias, H. U.; Krumsiek, J.; Rathkolb, B.; Hrabe de Angelis, M.; Rabstein, S.; Pallapies, D.; Brüning, T.; Grabe, H. J.; Wang-Sattler, R.: Dilution correction for dynamically influenced urinary analyte data.
Anal. Chim. Acta. 1032 (2018) S. 18-31.
doi: 10.1016/j.aca.2018.07.068.
-
Rotter, M.; Brandmaier, S.; Covic, M.; Burek, K.; Hertel, J.; Troll, M.; Bader, E.; Adam, J.; Prehn, C.; Rathkolb, B.; Hrabe de Angelis, M.; Grabe, H.J.; Daniel, H.; Kantermann, T.; Harth, V.; Illig, T.; Pallapies, D.; Behrens, T.; Brüning, T.; Adamski, J.; Lickert, H.; Rabstein, S.; Wang-Sattler, R.:Night Shift Work Affects Urine Metabolite Profiles of Nurses with Early Chronotype. Metabolites 8 (2018) Nr. 3: S. 45.
doi: 10.3390/metabo8030045
-
Lehnert, M.; Beine, A.; Burek, K.; Putzke, S.; Schlösser, S.; Pallapies, D.; Brüning, T.; Behrens, T.; Rabstein, S.: Vitamin D supply in shift working nurses.
Chronobiol Int. 35 (2018) Nr. 5, S. 724-729.
doi: 10.1080/07420528.2018.1424719
-
Rotter, M.; Brandmaier, S.; Prehn, C.; Adam, J.; Rabstein, S.; Gawrych, K.; Brüning, T.; Illig, T.; Lickert, H.; Adamski, J.; Wang-Sattler, R.: Stability of targeted metabolite profiles of urine samples under different storage conditions.
Metabolomics 13 (2017) Nr. 1
Stand:
19.12.2018
