Umweltfaktoren verändern Genexpression: Epigenetik und ihre Auswirkungen auf Gesundheit und Vererbung

Die Genexpression kann sich basierend auf Umweltfaktoren entwickeln und das Epigenom verändern. Einflüsse wie Ernährung, Alterung, chronischer Stress, Umweltverschmutzung und Tabak können die Genexpression verändern. Laut Inserm [Französisches Nationales Institut für Gesundheit und medizinische Forschung] kann dieses Phänomen vorübergehend sein, aber einige epigenetische Veränderungen sind dauerhaft und bleiben auch nach dem Verschwinden des auslösenden Signals bestehen. Dies zeigt sich bei Rauchern, die auch Jahre nach dem Aufhören epigenetische Veränderungen beibehalten. Diese epigenetischen Marker können an Kinder und sogar Enkelkinder weitergegeben werden. Während der embryonalen Teilung reagieren Zellen auf Signale und konstruieren den sich entwickelnden Organismus. Inserm erklärt: "Die dann eingesetzten epigenetischen Marker müssen während der Zellteilungen übertragen werden, damit eine Leberzelle eine Leberzelle und eine Knochenzelle eine Knochenzelle bleibt." Während der niederländischen Hungersnot am Ende des Zweiten Weltkriegs hatten Kinder, die während der Hungersnot gezeugt wurden, im Vergleich zu Kindern, die danach gezeugt wurden, deutlich höhere Raten an Diabetes und Herz-Kreislauf-Problemen. "Die epigenetischen Veränderungen, die die Mütter betrafen, wurden an die Kinder weitergegeben. Diese Veränderungen hätten es den Kindern ermöglicht, die Hungersnot besser zu überstehen, aber als die Nahrung wieder reichlich vorhanden war, führte dies zu unerwünschten Nebenwirkungen", so This is epigenetic [Kanadische Webseite]. Epigenetische Modifikationen werden durch biochemische Marker auf DNA oder Histonen, Proteine, die DNA strukturieren, materialisiert. Die DNA-Methylierung, der bekannteste Marker, sperrt Gene und verhindert deren Expression. Andere Mechanismen umfassen kleine RNA-Moleküle und potenziell unbekannte Faktoren. Epigenetische Anomalien tragen zur Krankheitsentwicklung bei, insbesondere bei Krebs, wobei epigenetische Modifikationen während des Zelllebens und der Zellteilung auftreten. "Die Veränderung dieser Mechanismen, die die Umwandlung gesunder Zellen in Krebszellen begünstigen, jede epigenetische Aberration kann an der Karzinogenese beteiligt sein", erklärt Inserm. Die Epigenetik kann auch Stoffwechselerkrankungen wie Typ-2-Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erklären, obwohl die Mechanismen noch untersucht werden. Bei neurodegenerativen Erkrankungen haben Forscher eine Überexpression von Genen identifiziert, die die mit der Alzheimer-Krankheit verbundenen Auswirkungen verstärken. Eine epigenetische Regulation wird auch bei bestimmten psychischen Erkrankungen vermutet. Traumata können chemische Spuren auf den Genomen der Eltern hinterlassen, die möglicherweise an die Nachkommen weitergegeben werden. Eine Studie hob einen epigenetischen Marker bei Holocaust-Überlebenden und ihren Nachkommen hervor, der ein Gen betrifft, das mit mehreren psychischen Störungen in Verbindung steht, wie National Geographic berichtete. Trauma-induzierte epigenetische Veränderungen könnten somit auf den Embryo übertragen werden. Evelyne Josse, klinische Psychologin und Dozentin an der Universität Lothringen, fasste für Le Soir [Belgische Zeitung] zusammen: "Wenn ich ein traumatisches Ereignis erlebe und nicht die notwendige Hilfe finde, ist es wahrscheinlich, dass ich epigenetische Veränderungen erfahre. Und wenn ich eines Tages Mutter oder Vater werde, ist es möglich, dass mein Kind dies erbt, mit den Folgen für die psychische Gesundheit, die damit einhergehen können..." Die Epigenetik bietet auch Hoffnung, da epigenetische Veränderungen zu therapeutischen Zielen werden oder eine frühzeitige Diagnose ermöglichen könnten.