Künstliches Licht in der Nacht könnte enger mit der Herzgesundheit zusammenhängen als bislang angenommen. Eine große britische Beobachtungsstudie zeigt, dass Menschen mit stärkerer nächtlicher Lichtbelastung Jahre später messbare Unterschiede bei Aufbau und Funktion des Herzens aufwiesen. In einer größeren Auswertung waren zudem Herzinfarkte, Herzschwäche, Vorhofflimmern und Schlaganfälle häufiger. Besonders deutlich fällt eine Zahl auf: In der Gruppe mit hoher Lichtbelastung lag das statistische Schlaganfallrisiko um 33 Prozent höher als bei Menschen ohne gemessene nächtliche Exposition oberhalb des untersuchten Schwellenwerts. Die Studie belegt allerdings nicht, dass das Licht selbst die Erkrankungen verursacht.
Die Untersuchung basiert auf Daten der UK Biobank, einer großen Langzeitstudie in Großbritannien. Für die Analyse der Herzstruktur standen 11.071 Frauen und Männer zur Verfügung. Sie waren zu Beginn im Durchschnitt gut 61 Jahre alt und hatten keine bekannte Herz-Kreislauf-Erkrankung.
Zwischen 2013 und 2015 trugen die Teilnehmenden sieben Tage lang einen Sensor am Handgelenk. Das Gerät zeichnete neben Bewegung auch die persönliche Lichtbelastung auf. Als nächtliche Phase definierten die Forscher für jede Person individuell die fünf Stunden mit der geringsten Aktivität. Damit sollte berücksichtigt werden, dass Menschen zu unterschiedlichen Zeiten schlafen und aktiv sind.
Untersucht wurde insbesondere, wie lange die Teilnehmenden während dieser Phase Licht von mehr als drei Lux ausgesetzt waren. Dieser relativ niedrige Wert wurde gewählt, weil bereits Licht in dieser Größenordnung in experimentellen Untersuchungen die nächtliche Ausschüttung des Schlafhormons Melatonin beeinflussen kann.
Etwa drei Jahre nach der Lichtmessung wurden Herz-MRT-Aufnahmen ausgewertet. Dadurch konnten die Wissenschaftler nicht nur Erkrankungen erfassen, sondern auch vergleichsweise kleine Veränderungen an den Herzkammern und ihrer Funktion untersuchen.
Bei Menschen mit hoher nächtlicher Lichtbelastung zeigte sich unter anderem eine größere Masse der linken Herzkammer. Sie lag nach statistischer Berücksichtigung zahlreicher weiterer Faktoren 2,4 Prozent höher als in der Gruppe ohne gemessene nächtliche Belastung von mehr als drei Lux. Die durchschnittliche Wanddicke war 1,5 Prozent größer. Gleichzeitig war ein Messwert für die Kontraktionsleistung des Herzmuskels um 1,9 Prozent niedriger.
Auch bei der Verformung des Herzmuskels während des Herzschlags fanden die Forscher Unterschiede. Veränderungen zeigten sich zudem an der rechten Herzkammer und am linken Vorhof. Solche Befunde werden als kardiales Remodeling bezeichnet. Gemeint sind strukturelle und funktionelle Anpassungen des Herzens, wie sie unter anderem bei länger andauernden Belastungen auftreten können.
Die Größenunterschiede waren im Durchschnitt relativ klein. Sie bedeuteten nicht, dass die untersuchten Personen bereits an einer Herzkrankheit litten. Auffällig war jedoch, dass sich mit zunehmender Lichtbelastung ein weitgehend kontinuierlicher statistischer Zusammenhang mit mehreren MRT-Messwerten zeigte.
Für die Untersuchung tatsächlicher Herz-Kreislauf-Ereignisse nutzte das Forschungsteam Daten von 73.286 Personen. Die Nachbeobachtung erstreckte sich je nach untersuchtem Ereignis über knapp acht bis rund zehn Jahre.
In diesem Zeitraum wurden unter anderem 996 Schlaganfälle, 1.391 Herzinfarkte, 1.570 Fälle von Herzschwäche und 3.195 Fälle von Vorhofflimmern registriert. Nach statistischer Anpassung an zahlreiche bekannte Einflussgrößen war eine hohe nächtliche Lichtbelastung im Vergleich zu keiner gemessenen Belastung oberhalb von drei Lux mit einem um 33 Prozent höheren relativen Schlaganfallrisiko verbunden. Das 95-Prozent-Konfidenzintervall reichte von 11 bis 59 Prozent.
Auch bei anderen Erkrankungen bestanden Zusammenhänge. Das relative Risiko für Herzschwäche lag 29 Prozent höher, für einen Herzinfarkt 24 Prozent und für Vorhofflimmern 15 Prozent. Die Herz-Kreislauf-Sterblichkeit war in der Gruppe mit hoher Lichtbelastung statistisch um 26 Prozent erhöht.
Diese Prozentwerte beschreiben relative Unterschiede zwischen Gruppen und keine entsprechenden Zunahmen in Prozentpunkten. Bei den alters- und geschlechtsstandardisierten Schlaganfallraten wurden beispielsweise 213 Ereignisse je 100.000 Personenjahre in der stark exponierten Gruppe und 152 je 100.000 Personenjahre in der Vergleichsgruppe ermittelt.
Als möglicher Mechanismus gilt die Störung des natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus. Licht in der biologischen Nacht kann die Melatoninproduktion beeinflussen und den Schlaf verkürzen. Kürzere Schlafdauer war in den statistischen Analysen tatsächlich mit einem Teil der beobachteten Veränderungen verbunden.
Je nach untersuchtem Herz-MRT-Merkmal konnten statistisch etwa 24 bis 49 Prozent des Zusammenhangs zwischen nächtlicher Lichtbelastung und den Veränderungen am Herzen über eine kürzere Schlafdauer erklärt werden. Daraus folgt allerdings nicht, dass dieser Mechanismus experimentell bewiesen wäre. Weitere mögliche Wege reichen von Veränderungen des autonomen Nervensystems und des Blutdrucks bis zu Auswirkungen auf Stoffwechsel und Gefäßfunktion.
Entscheidend für die Interpretation ist das Studiendesign. Die Forscher haben den Menschen nicht nach dem Zufallsprinzip helle oder dunkle Schlafzimmer zugeteilt. Sie beobachteten vielmehr, welche Lichtbelastung im Alltag auftrat und welche gesundheitlichen Unterschiede später bestanden.
Damit kann eine solche Studie eine Korrelation zeigen, aber keine Kausalität beweisen. Zwar berücksichtigten die statistischen Modelle zahlreiche Faktoren wie Alter, Geschlecht, Rauchen, Alkoholkonsum, Bewegung, Körpergewicht, Bluthochdruck, Diabetes, Fettstoffwechselstörungen, Luftverschmutzung und Tageslicht. Trotzdem können nicht gemessene Unterschiede zwischen den Gruppen das Ergebnis beeinflusst haben.
Hinzu kommen weitere Einschränkungen. Das Licht wurde nur sieben Tage lang aufgezeichnet. Ein Sensor am Handgelenk misst außerdem nicht exakt die Lichtmenge, die tatsächlich auf die Netzhaut trifft. Auch die spektrale Zusammensetzung des Lichts, etwa der Anteil kurzwelligen blauen Lichts, wurde nicht erfasst.
Die untersuchte Bevölkerung war zudem überwiegend weiß und im Durchschnitt gesünder als die Gesamtbevölkerung. Schichtarbeiter wurden aus einem wesentlichen Teil der Analyse ausgeschlossen. Die Ergebnisse lassen sich deshalb nicht ohne Weiteres auf sämtliche Bevölkerungsgruppen übertragen.
Die Ergebnisse passen zu früheren Studien, in denen nächtliches Licht bereits mit Schlafstörungen, Blutdruck, Stoffwechselveränderungen und Herz-Kreislauf-Risiken in Verbindung gebracht wurde. Neu ist vor allem die Kombination aus persönlich gemessener Lichtbelastung und detaillierten MRT-Daten zur Herzstruktur.
Für den Alltag liefern die Daten damit einen weiteren Hinweis darauf, dass eine möglichst dunkle Schlafumgebung sinnvoll sein könnte. Daraus lässt sich jedoch nicht ableiten, dass Verdunkelungsvorhänge oder das Abschalten eines Nachtlichts nachweislich einen Schlaganfall verhindern. Dafür wären kontrollierte Interventionsstudien erforderlich, die gezielt untersuchen, ob eine Verringerung der nächtlichen Lichtbelastung langfristig tatsächlich das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen senkt.
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