2. Vorsitzende Arbeitsgemeinschaft Diabetologie Ludwigshafen e.V.
Diabetesschule Ludwigshafen e.V.
Salzburger Straße 15
67067 Ludwigshafen
Doc-ao7arcs7bo6it1yd-1238744872

Epigenetik und Diabetes

Haben Gene ein Gedächtnis?

Epi stammt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie „auf, daneben, obenauf“.
Die Epigenetik beschäftigt sich nicht mit den Genen oder ihrer Abfolge innerhalb der DNS wie beim Human Genom Project sondern mit den Faktoren und Bedingungen die die Gene steuern ohne selbst Gene zu sein.
D.h. daß Gene nicht alles sind und nicht alleine entscheidender Faktor dafür sind, was aus einem Lebewesen wird. Gene können ein- und ausgeschaltet werden durch Epigene. Forscher haben nun festgestellt, daß epigenetische Marker sich nicht nur durch Mutation verändern sondern auch durch Umwelteinflüsse, durch Lebensstil und Ernährung.

Dies ist die Auskunft zum Thema Epigenetik aus Wikipedia:
„Die Epigenetik beschäftigt sich mit der epigenetischen Vererbung, d.h. der Weitergabe von Eigenschaften auf die Nachkommen, die nicht auf Abweichungen in der „Desoxyribonukleinsäure“ DNA Sequenz zurück gehen, sondern auf eine vererbbare Änderung der Genregulation und Genexpression. Eng damit verknüpft sind physiologische Prozesse der Individualentwicklung von Organismen, die besonders in der Zwillingsforschung untersucht werden. In beiden Fällen geht es vornehmlich darum zu verstehen, wie Information über die Genregulation, die nicht in der DNA-Sequenz codiert ist, von einer Zell- oder Organismen- Generation in die nächste gelangt.“ (auf sehr spezifische epigenetische Prozesse wie Bookmarking, Imprinting, Gen-Silencing, X-Inaktivierung,Transvection etc. wird hier nicht eingegangen, auch nicht auf die Klonforschung oder die Stammzellforschung).

In der Wissenschaft werden zu Forschungszwecken über epigenetische Phänomene Agouti-Mäuse verwendet. Diese Agouti-Mäuse sind dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gen haben, das sie fett, gelb und anfällig für Diabetes und Krebs macht. Wenn nun eine Agouti-Maus zwei Wochen vor und während ihrer Schwangerschaft mit bestimmten Vitaminen und Mineralien (Vit B12, Folsäure, Cholin) gefüttert wird, dann ist ein großer Teil der Nachkommen weder fett noch gelb noch anfällig für Krebs und Diabetes sondern schlank und braun. D.h. das Agouti-Gen wurde durch äußere Einflüsse ausgeschaltet ohne einen einzigen Buchstaben im Erbgut der Mäuse zu verändern. Dies war eine aufregende Feststellung, denn wenn Genetiker von Mäusen sprechen, meinen sie zumeist auch den Menschen. Das menschliche Erbgut besteht aus ca. drei Milliarden Bausteinen, etwa 25.000 Genen (wie bei Mäusen), insgesamt ein 2 m langer Faden aus DNA. Dieses riesige Molekül ist der Bauplan für den menschlichen Körper. Wann welcher Schritt auszuführen ist, dafür werden Anweisungen benötigt. Eine Gehirnzelle enthält dieselbe genetische Information wie eine Leberzelle. Aber beide Zellen erfüllen ganz spezifische Aufgaben, produzieren spezielle Eiweiße in typischen Mengen. Die Steuerung der Zellen erfolgt über Steuerungsgene, die in den DNA-Faden integriert sind. Doch die Aktivität vieler Gene wird von außen beeinflusst, indem sich bestimmte Proteine an die DNA heften und dabei helfen jenes Enzym in Position zu bringen, das den genetischen Code abliest. Wir können uns das wie Schalter vorstellen, die Gene an- und ausknipsen. Diese epigenetischen Marker sitzen nicht in der DNA selbst sondern sind chemische Anhängsel, die entlang des Doppel-Helix-Stranges oder auf dem „Verpackungsmaterial“ der DNA verteilt sind. Forschungen beweisen, daß das Epigenom, der Schalter, für die Entwicklung eines gesunden Organismus genauso wichtig ist wie die DNA selbst.

Gene alleine bestimmen also nicht unser Schicksal, unser Aussehen, unsere Persönlichkeit und unsere Krankheitsrisiken. Selbst wenn Menschen die gleichen Gene besitzen so unterscheiden sie sich sehr häufig in ihrer Genaktivität und damit auch in ihren Eigenschaften Die Beschäftigung mit diesem epigenetischen Phänomen hat auch die Zwillingsforscher auf den Plan gerufen. Epigenetische Muster sind bei der Geburt eineiiger Zwillinge noch fast identisch, aber nach 50 Jahren erkennt man sehr deutliche Unterschiede infolge unterschiedlicher Lebensweisen.
Somit beeinflussen wir durch unser Leben und unsere Ernährung unsere eigene Konstitution und die Erbanlagen unseres Nachwuchses. Einfache Versuche wie bei den Agouti-Mäusen stehen für die Aufschlüsselung epigenetischer Merkmale und Phänomene beim Menschen natürlich nicht zur Verfügung, aber wir tragen eine große ethische Verantwortung für uns und unsere Nachkommen und sind schon dadurch zu gesunder Lebensweise angehalten. Die Ernährungsberatung wird sich auch dieser Thematik widmen, aber wie das Alles genau funktioniert, wissen wir noch längst nicht und sollten daher keiner epigenetisch begründeten Diät folgen.

Aufsehen haben die Arbeiten von Genetikern aus England und Schweden (Marcus Pembrey und Lars Olov Bygren) erregt, die sie 2005 präsentierten: sie hatten bis 1890 zurückreichend Aufzeichnungen über Sterbefälle, Ernte-Erträge und Lebensmittelpreise in einer abgelegenen nordschwedischen Stadt untersucht.
Das Ergebnis sah so aus: Enkel von Männern, deren Kindheit in eine Zeit von Überfluß fiel, hatten mit höherer Wahrscheinlichkeit Diabetes und folglich diabetische Folgekrankheiten und starben vorzeitig. Enkeltöchter waren nicht betroffen. Die Mädchengeneration war allerdings dann betroffen, wenn deren Großmütter väterlicherseits sich üppig ernährt hatten. Enkelsöhne waren nicht betroffen.
Die Schlussfolgerung der Wissenschaftler heißt, daß ein überreiches Nahrungsangebot Spuren auf den Geschlechtschromosomen X und Y hinterlässt, d.h. es gibt erbliche Ernährungssünden. Die Auswirkungen auf die Folgegenerationen hängen davon ab, in welchem Alter die erste Generation, also die Großeltern, in der Nahrungsfülle lebten, d.h. die Phase, in der sich die Keimzellen in den Eierstöcken entwickeln und bei jungen Männern die Spermienbildung erfolgt.
Diese Studien könnten belegen, daß Ernährung, Verhalten und Umweltbedingungen einen riesigen Einfluß auf die Gesundheit auch der weiter entfernten Nachkommen haben.
Im Rückschluß liegt die Vermutung nahe, daß einige der heute weit verbreiteten Krankheiten weit zurückliegend epigenetisch begründet sind.
Wir tragen also ein hohes Maß an Verantwortung für unser eigenes Leben und viel mehr noch für das Leben und die Gesundheit unserer Kinder und Kindeskinder.
Ursache-Wirkungsbeziehungen sind auch anzunehmen für Eltern-Kindbeziehungen von Menschen die in Armut, zerrütteten Verhältnissen und Dauerstreit leben. Diese negativen Faktoren beeinträchtigen die kognitive Entwicklung betroffener Kinder womöglich ebenfalls über epigenetische Prozesse. Armut, Krieg und Vertreibung verändern vermutlich den epigenetischen Code, und es wird Generationen dauern die negativen Effekte auszugleichen.

In der Landwirtschaft ist häufig der Einsatz von Anti-Pilzmitteln erforderlich. Der Genforscher Michael Skinner (Washington State University) hat 2004 untersucht, wie sich dieses Mittel (in Deutschland nicht zugelassen) auf die Hodenbildung männlicher Ratten auswirkt und musste feststellen, daß Tiere, die im Mutterleib einer hohen Dosis dieses Giftes ausgesetzt waren, im späteren eigenen Leben weniger Spermien produzierten. Aber auch die Kinder und Kindeskinder dieser Tiere wiesen dieses Merkmal auf, auch wenn die DNA in keiner Weise verändert war. D.h. es gibt Hinweise, daß sich epigenetische Merkmale vererben. Wissenschaftler gehen davon aus, daß dies auch beim Menschen so passiert.

Die Entschlüsselung der biochemischen Vorgänge epigenetischer Steuerung ist aufregende Forschungstätigkeit. Ein Regelvorgang setzt am „Verpackungsmaterial“ der DNA an. Der DNA-Faden liegt nicht lose im Zellkern sondern ist als Histon zylindrisch gewickelt und sieht einer Kette wie bei einem Rosenkranz ähnlich. Damit die Informationen der DNA gelesen und kopiert werden können, müssen die betreffenden Areale der DNA frei zugänglich sein. Hierfür müssen die Histonproteine bestimmte Anhängsel tragen. Wenn diese nicht vorhanden sind, dann ist die Erbsubstanz dicht gepackt und das Gen bleibt inaktiv. Dieser Schaltvorgang ist im Detail noch nicht entschlüsselt.

Ein Grundbaustein des DNA-Fadens ist die Base Cytosin. Cytosin kann mit einer Methylgruppe versehen werden. Methylierte Gene können in der Regel nicht mehr eingeschaltet werden, denn die Methylgruppen wirken für die Genaktivierungsmaschinerie der Zelle wie unüberwindliche Hindernisse. Die Methylmarkierungen sind wichtig dafür, welche Gene aktiv und welche inaktiv sind. So ist jeder Zelltyp und jedes Entwicklungsstadium der Zellen an seinem typischen Methylierungsmuster zu erkennen. Werden Gene, die die Zellteilung kontrollieren, methyliert, dann werden sie dadurch abgeschaltet. Dann entwickelt sich Krebs. Wenn ein Enzym der Methylierungsmaschinerie wieder blockiert wird, dann wächst kein Tumor. Hier wurde der enge Zusammenhang zwischen Epigenetik und Tumorwachstum belegt und bietet Anlaß zur Hoffnung auf therapeutische Nutzung. In USA ist bereits ein Medikament zugelassen gegen myelodysplastisches Syndrom, das diesem Wirkprinzip folgt.

Fehlende oder falsch gesetzte Methylgruppen ergeben veränderte Methylierungsmuster auf der DNA und könnten zukünftig diagnostisch zur Früherkennung von zB Prostata-Nieren-und Blutkrebs genutzt werden.
In vielen Labors versuchen Forscher die Erkenntnisse aus der Epigenetik zur Erkennung, Vorbeugung und zukünftig zur Heilung von Krankheiten zu nutzen.
Im Rahmen dieser Forschungen ist ein beunruhigendes Phänomen festgestellt worden. Geistig und körperlich schwer behinderte Kinder mit dem sog. Angelman- Syndrom zeigen von Geburt an schwere epigenetische Störungen bestimmter Gene. Dies trifft auch für Kinder zu, die an Organmissbildungen leiden, Beckwith-Wiedemann-Syndrom. Auffällig viele dieser Kinder wurden im Reagenzglas gezeugt mit einer Technik, bei der das Spermium direkt in die Eizelle injiziert wurde (intrazytoplasmatische Spermieninjektion). Ob diese Technik künstlicher Befruchtung den epigenetischen Fehler tatsächlich auslöst ist nicht bewiesen, aber die Datenlage zeigt in diese Richtung.

Forscher suchen nun auch nach Möglichkeiten die Intaktheit des Epigenoms zu sichern. In Tierversuchen verhinderte grüner Tee das Wachstum von Tumoren verschiedener Organe.
Die Substanz Epigallocatechin-3-gallat (EGCG) sorgt dafür, daß Gene, welche die Entstehung von Krebszellen unterbinden, aber ausgeschaltet sind, wieder aktiviert werden.
Genistein, ein Pflanzenhormon aus Sojabohnen, wirkt ähnlich.
Mit Trichostatin A wurden in Studien ängstliche Nager stressresistenter gemacht, mit L-Methionin konnten „mutige“ Ratten zaghafter gemacht werden und damit frühkindliche Prägungen umgekehrt werden.
Das Epigenom von Säugetieren ist also nicht nur in der Entwicklungsphase sondern auch in höherem Alter formbar.

Epigenetik eröffnet Möglichkeiten, Prozesse zu unserem Vorteil zu manipulieren.

Bisher galt die Theorie, daß Anpassungen eines Organismus an die Umwelt Autor: Dr. med. Frigga Ferara, Fachärztin für Allgemeinmedizin und Diabetologie nicht auf die Nachkommen übertragen werden. Man nahm bisher an, daß bei der Bildung von Ei-und Samenzellen der übergeordnete Code epigenetischer Merkmale verloren ginge und in den Keimzellen für die nächste Generation „reiner Tisch“ gemacht und lediglich die Buchstaben der DNA übertragen würden.
Aber epigenetische Marker gehen nicht verloren, sie pflanzen sich fort. Es wird mehr als die DNA vererbt. Und das ist auch einleuchtend, denn wir erben von unseren Eltern Chromosen und diese bestehen nur zu 50% aus DNA, die anderen 50% sind Eiweißmoleküle.
Die Vererbung epigenetischer Merkmale endet nicht bei den direkten Nachkommen sondern pflanzt sich in die weiteren Generationen fort.

- Dieses Wissen ist Auftrag und Verpflichtung.
- Vorbeugen ist besser als Heilen.
- Vorbeugung gegen Diabetes mellitus heißt gesunde Lebensweise.
- Wie - das erfahren Sie in der Diabetesschule Ludwigshafen e .V.


Wir freuen uns auf Ihre Anmeldung!