Wahrscheinlich braucht die I2C Kommunikation das Interrupt-System. Und auf dem AVR können sich Interrupts nicht gegenseitig unterbrechen (außer man macht es per Hand. Aber das Normalverhalten ist dass sie blockieren).
Setze mal in der ISR nur eine bool-Variable und frage in der loop ab ob diese gesetzt ist. Dann weist du dass du updaten musst.