Epigenetik – wie unser Verhalten unsere Gene verändert

Verena Elson Medizinredakteurin
DNA-Strang
Unser Lebensstil kann unser Erbgut beeinflussen – dieses Phänomen bezeichnen Wissenschaftler als „Epigenetik“ © Fotolia

Das Asthma-Risiko eines Kindes ist erhöht, wenn seine Großmutter während der Schwangerschaft mit der Mutter geraucht hat – so lautet das Ergebnis einer aktuellen Studie. Der Mechanismus dahinter heißt „Epigenetik“.

Frauen, die während der Schwangerschaft rauchen, können damit nicht nur ihrem Kind schaden, sondern auch späteren Enkeln. Das hat ein internationales Forscherteam in einer aktuellen Studie herausgefunden. Dazu analysierten die Wissenschaftler Daten von 44.853 schwedischen Großmüttern, die zwischen 1982 und 1986 erfasst wurden. Die Studienergebnisse wurden auf dem „European Respiratory Society’s International Congress“ vorgestellt.

Die Analyse ergab: Das Risiko eines Kindes, an Asthma zu erkranken, wird um zehn bis 22 Prozent erhöht, wenn die Großmutter während ihrer Schwangerschaft geraucht hat – auch, wenn die Mutter des Kindes nicht geraucht hat.

Unsere Lebensgewohnheiten können also beeinflussen, welche Krankheiten unsere Enkelkinder einmal haben werden. Das ist möglich, weil sich unser Erbgut in gewissem Maße von Umweltfaktoren beeinflussen lässt. Mediziner sprechen dabei von der sogenannten „Epigenetik“.

 

Was ist Epigenetik?

Ursprünglich ging man davon aus, dass unsere Gene unveränderbar sind. Inzwischen wissen Forscher, dass das Erbgut zwar nicht „umgeschrieben“ werden kann, Umwelteinflüsse aber dazu führen können, dass die Aktivität bestimmter Gene im Laufe eines Lebens an- oder ausgeschaltet wird. Diese Veränderungen können sogar auf nachfolgende Generationen weitervererbt werden.

Der Begriff „Epigenetik“ bezeichnet alle Vorgänge, die die Aktivität eines Gens beeinflussen. Dabei handelt es sich um chemische Prozesse, die dazu führen, dass einzelne Abschnitte der DNA blockiert werden. Die Gesamtheit aller epigenetischen Veränderungen in einem Organismus wird als „epigenetischer Code“ bezeichnet.

Epigenetik
Forscher untersuchen, welche Effekte Epigenetik bei Familien noch haben kann© Fotolia
 

Verhalten vor der Zeugung beeinflusst Erbgut des Kindes

Bei den in der Großmütter-Studie beschriebenen Fällen führte das Rauchen während der Schwangerschaft zu epigenetischen Veränderungen im Erbgut der Kinder, die diese Veränderungen wiederum an ihre Nachkommen weitervererbten.

2014 hatte eine Studie gezeigt, dass das Asthma-Risiko eines Kindes erhöht ist, wenn sein Vater vor der Zeugung geraucht hat. Im selben Jahr fanden Forscher der University of Adelaide in Australien heraus, dass Gesundheit und Lebensstil der Eltern bereits vor der Zeugung Einfluss auf die spätere Gesundheit des Kindes haben. „Viele Dinge, die wir im Vorfeld der Zeugung tun, haben eine Auswirkung auf die spätere Entwicklung des Kindes – vom Alter der Eltern, über schlechte Ernährung, Übergewicht, Rauchen und viele andere Faktoren“, sagt Studienautorin Prof. Sarah Robertson. So erhöhe etwa die Fettleibigkeit eines Elternteils das Risiko des Kindes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Diabetes zu entwickeln – unabhängig davon, ob es selber übergewichtig ist. 2013 zeigte eine US-Studie, dass eine Fettleibigkeit des Vaters das Krebsrisiko des Kindes erhöht.

 

Erfahrungen sind vererbbar

Eine Studie New Yorker Wissenschaftler zeigte kürzlich, dass sogar die traumatischen Erfahrungen, die Eltern noch vor der Schwangerschaft gemacht haben, Spuren im Erbgut ihrer Kinder hinterlassen können. Die Forscher analysierten das Erbgut von 32 jüdischen Männern und Frauen, die in einem Konzentrationslager gewesen waren, Folter erlebt oder gesehen hatten oder sich während des Zweiten Weltkriegs verstecken mussten. Zusätzlich betrachteten sie die Gene der Kinder der Studienteilnehmer und verglichen die Ergebnisse der Epigenetik mit einer Kontrollgruppe aus jüdischen Familien, die während des Holocaust außerhalb Europas gelebt hatten.

Ihr spezifisches Interesse galt dabei einem Gen, dass an der Regulation von Stresshormonen beteiligt ist. Die Wissenschaftler fanden epigenetische Veränderungen an diesem Gen bei den Holocaust-Überlebenden und ihren Nachkommen, aber nicht in der Kontrollgruppe. Die Forscher führten weitere Tests durch um auszuschließen, dass die Kinder nicht selbst ein Trauma erlebt hatten, das die epigenetischen Veränderungen verursacht hatte.

 

Wie werden epigenetische Veränderungen vererbt?

Die chemischen Prozesse, die zur Ein- und Ausschaltung der Gene führen, sind der Wissenschaft inzwischen weitgehend klar. Noch nicht eindeutig geklärt ist dagegen, wie die Vererbung dieser Veränderungen – also die Epigenetik – auf nachfolgende Generationen abläuft.

Eine aktuelle Studie von Forschern der McGill University in Canada legt nahe, dass spezielle Proteine im Zellkern, sogenannte Histone, dabei eine Rolle spielen. Sie sind an den chemischen Prozessen beteiligt, durch die Gene deaktiviert werden. Die kanadischen Wissenschaftler zeigten in einem Experiment mit Mäusen, dass die Manipulation dieser Proteine bei den Nachkommen der Tiere zu Geburtsdefekten führte, die auch an die übernächste Generation weitervererbt wurden.

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