GENETIK-SCHULUNG

Epigenetik









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Epigenetik und Genetik

Kapitel 18
Schulung zur genetischen Beratung

Schulungsvideo

Was ist Epigenetik, welchen Einfluss hat sie auf die Genetik und können wir Epigenetik bereits sinnvoll verwenden? Schulung zur genetischen Beratung.

Gesprochener Text des Videos

Kapitel 18
Epigenetik und Genetik

Die Epigenetik ist ein durchaus immer bekannter werdender Effekt, der Hand in Hand mit Genetik geht, der aber in den Medien auch relativ sexy wirkt, da er durch den Lebensstil beeinflusst werden kann, während Gendefekte geerbt werden und nicht veränderbar sind.

Ich möchte einmal kurz das Konzept (von) der Epigenetik erklären und zeigen, wie sie zusammen mit der Genetik eine Rolle spielt, denn es gibt manche Menschen, die sagen, nur Epigenetik, die Genetik ist ein alter Hut, die Epigenetik ist die Zukunft. Andere sagen, die Epigenetik ist übertrieben und nur in der Genetik steckt die wirkliche Information, und wieder andere stehen irgendwo dazwischen.

Mein eigener Hintergrund: ich bin (eigentlich) Epigenetiker und habe während meiner Doktorarbeit Gene durch die Epigenetik ein- und ausgeschaltet. Das heißt, die Epigenetik ist eine Art Lichtschalter für die Gene, durch den man tatsächlich Gene regulieren kann, also „leiser“ oder „lauter“ drehen. Das heißt also, mir ist die Epigenetik geläufig und ich möchte ganz kurz erklären, was Epigenetik ist und wie sie mit der Genetik zusammenspielt.

Die Genetik ist der Bauplan des Körpers. Das heißt, in den Genen stecken die Baupläne für Proteine und Prozesse im Körper. Gene beinhalten also Informationen darüber, wie der Körper gebaut werden sollte.

Zum Beispiel:

  • Wie kann Nahrung verdaut werden?
  • Wie kann der Blutzucker reguliert werden?
  • Welche Farbe sollten die Augen haben?
  • Wie können starke Knochen aufgebaut werden?

Ein Gendefekt, der diese Gene stört, führt zu einer fehlenden Funktion des Körpers und kann dadurch eine Krankheit auslösen.

Die Epigenetik hingegen ist eine Art „Lautstärkeregler“ für Gene. Dies basiert auf dem Prinzip, dass Umwelteinflüsse Gene einschalten können, sie sozusagen „lauter drehen“, oder Gene ausschalten können, sie also „leiser drehen“. Diese „lauteren“ oder „leiseren“ Gene beeinflussen die verschiedenen Prozesse im Körper. Und, was auch interessant ist: die epigenetische Programmierung kann vererbt werden, das heißt, eine Programmierung – das „lauter“ oder „leiser“ Schalten, das in einer Person entsteht – kann an die Nachkommen weitervererbt werden. Das heißt, die Umwelt beeinflusst eine Person und diese Person vererbt diese Umweltprogrammierung an ihre Kinder. Und das ist das Interessante an der Epigenetik.

Erstmals wissenschaftlich nachgewiesen wurde dies 1944 in einer Studie innerhalb einer Population in den Niederlanden. In der Nachkriegszeit herrschte auch in den Niederlanden eine Hungersnot. Frauen, die in dieser Zeit schwanger waren, nahmen teilweise nur 400 kcal pro Tag zu sich. Die Kinder kamen dennoch gesund zur Welt und die Versorgung mit Nahrung verbesserte sich ebenfalls allmählich. Das bedeutet: die Hungersnot betraf nur die schwangere Frau, nicht jedoch deren Kind. Dieses Kind wurde erwachsen, hatte immer genug zu essen und wurde später selbst schwanger. Da zeigte sich, dass diese Gruppe der Personen, die zum Zeitpunkt der Hungersnot im Bauch ihrer Mütter waren, mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit an Herzkrankheiten, Brustkrebs oder Übergewicht erkranken würden. Dies hat man durch medizinische Aufzeichnungen genau nachverfolgen können.

Das ist leicht nachzuvollziehen, denn der Fötus hat sich entwickelt, als ihm zu wenige Nährstoffe zur Verfügung standen.  Es ist nachvollziehbar, dass der Körper einige Schwächen haben könnte, wenn er sich unter diesen Umständen entwickelt hat. Aber jetzt kommt das wirklich Interessante: diese Damen wurden wiederum schwanger, bekamen Kinder, die mit genug Nahrungsmitteln aufgewachsen sind. Diese Personen haben jetzt in den Jahren 2013, 2014, 2015 als Erwachsene genau wie ihre Eltern ein erhöhtes Risiko für Herzkrankheiten, Brustkrebs und Übergewicht, obwohl die Ursache des Ganzen bereits zwei Generationen zurückliegt.

Was sich hier zeigt, ist, dass ein Lebensstilumstand der Großeltern sich fortlaufend weitervererbt hat und auch in den folgenden Generationen medizinische Probleme auslöst. Hier ist kein Gendefekt entstanden – die Gene selbst sind in Ordnung –, sondern es ist tatsächlich der Lebensstilumstand, der dies bewirkt hat.

Schauen wir uns kurz an, wie Epigenetik funktioniert:

Hier haben wir ein Gen, das Laktose verdaut. Das heißt, die Aufgabe dieses Gens ist ein Bauplan für das Enzym, das diese Laktose verdauen kann. Und jetzt kommt die Epigenetik: es gibt etwas, das nennt sich Heterochromatin. Man kann es sich wie eine Ummantelung des Genes vorstellen. Das heißt, das Gen ist der DNA-Strang und darauf sitzen Moleküle, die dieses Gen fest verschließen und das Gen dadurch „leiser“ drehen. Die Information, die dieses Gen hat, wird „leiser“ gedreht und die Produktion des Enzyms für Laktase wird in diesem Fall reduziert bis hin zu ganz abgeschaltet werden.

Es stellt sich die Frage: Wie kann das mit der Vererbung funktionieren?

Stellen wir uns folgende Situation vor: wir haben eine Frau, deren Gene alle normal reguliert sind. Diese Frau hat eine Tochter – auch hier sind alle Gene normal reguliert. Jedes dieser Gene hat eine bestimmte Funktion. Nun erleidet die Tochter eine Hungersnot und durch die Epigenetik werden bestimmte Gene angepasst. Das heißt, manche Gene werden „leiser“ gedreht und deren Funktionen dadurch reguliert. Diese Programmierung bleibt in dieser Person und wird an die Tochter, also die Enkelin der ersten Frau, weitervererbt und wieder weitervererbt. Das heißt, diese Programmierung kann weitervererbt werden und es ist kein Gendefekt, sondern nur ein Lebensstilumstand, der ganze Generationen beeinflusst hat (und beeinflussen wird).

Nun stellt sich die Frage: Wenn Epigenetik Gene ein- und ausschalten kann, übertrumpft sie dann Gendefekte nicht in ihrer Wirkung?

Schauen wir uns ein Beispiel an:

Dieses Gen führt dazu, dass der Körper Laktose verdauen kann. Jetzt bauen wir eine Genvariation ein und zerstören dieses Gen. Das heißt, der Körper verliert vollkommen die Funktion dieses Gens, kann Laktose nicht mehr verdauen und eine Laktoseintoleranz entsteht. Eine Genvariation, also eine genetische Veränderung, hat dies ausgelöst. Hier ist es nun relativ egal, ob die Epigenetik dieses Gen „leiser“ oder „lauter“ dreht, denn dieses Gen ist vollkommen zerstört und hat keine Wirkung mehr.

Das heißt, die Antwort ist: Manche Gene zerstören die Anweisung für den Körper. Diese ist dann vollkommen verloren und kann nicht durch die Epigenetik gerettet werden.

Ein Beispiel:

Genmutationen, die schlimme Krankheiten auslösen.

Ich muss dazu sagen: Es ist sicherlich so, dass bestimmte Lebensstilumstände unsere Epigenetik anpassen. Wir wissen noch relativ wenig davon. Wir wissen, dass eine gesunde Ernährung epigenetisch Vorteile auf die Gesundheit haben kann, dass der Körper sich einfach auf „gesünder“ programmiert und diese Programmierung beibehält. Die Epigenetik ist aber noch sehr schwer messbar, besonders, da sie in verschiedenen Geweben unterschiedlich auftreten kann. Das heißt, man kann sie nur messen, wenn man eine Gewebeprobe entnimmt, was in manchen Geweben natürlich nicht möglich ist. Und wir wissen auch nicht, wie eine schlecht programmierte Epigenetik genau änderbar wäre. Geschweige denn wissen wir, wie die negative Epigenetik zu erkennen ist.

Das heißt, es gibt epigenetische Funktionen, zweifellos, diese werden zweifellos auch Krankheitsrisiken modifizieren. Wir wissen noch sehr wenig darüber, wie wir das Ganze messen und beeinflussen können. Es wird sicherlich in Zukunft noch mehr epigenetische Studien geben und mehr Erkenntnisse. Vielleicht wird irgendwann einmal etwas Nützliches daraus lesbar werden, in dem Sinne, dass wir sagen können: Wenn diese Gene runterreguliert sind, dann können wir sie wieder durch eine bestimmte Lebensstilumstellung aktivieren und das wiederum hätte ein niedrigeres Krankheitsrisiko zur Folge. So etwas wäre eine anwendbare Information.

Das wird es sicherlich alles irgendwann einmal geben. Im Moment sind wir leider noch nicht so weit. Die Genetik, die kennen wir. Sie wird wie gesagt die Epigenetik in vielen Fällen übertrumpfen.

Wir bleiben natürlich weiter dran und werden die Epigenetik im Auge behalten und in Programme integrieren, soweit es wissenschaftlich Sinn macht.

Im Moment sind wir bei der Genetik, durch wir sehr viel über die Informationen über die Gesundheit herausfinden können. Und bis die Epigenetik weiter ist und uns Zusatzinformationen liefern kann, bleiben wir bei der Genetik, die uns schon sehr viele Informationen liefern kann.

Und das ist das Ende des Kapitels 18 „Epigenetik und Genetik“.


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Kapitel 4
Ernährung und Genetik