Genexpression durch Ernährung der Mutter

Ernährung der Mutter bestimmt Genexpression des Kinds
Methylgruppen in der DNA bestimmen, welche Gene aktiv sind - und welche nicht.
Die Ernährung während der Schwangerschaft hat einen Einfluss darauf, wie die Gene des Babys abgelesen werden - zumindest bei Mäusen. Der US-amerikanische Genetiker Prof. Randy Jirtle hat gezeigt, dass eine andere Futtermischung die Anordnung der Methylgruppen in der DNA verändert. Diese können einzelne Gene an- oder abschalten. "Viele Krankheiten entstehen durch eine falsche Regulation der Genetik", meint Jirtle. "Ich denke, dass Mutationen der Gene nur die Spitze des Eisbergs ausmachen."

"Es gibt genetische Erkrankungen, bei denen die DNA-Sequenz ganz normal ist, wo wir aber feststellen, dass an der Regulation der Gene etwas nicht stimmt", schildert Prof. Bernhard Horsthemke, Humangenetiker an der Uniklinik Essen. Nicht immer entscheiden nur die Gene, manchmal auch ihre chemischen Merkmale. Doch diese "Epigenetik" mündet erst langsam in klinische Therapien.
Werden die falschen Teile angeschaltet, oder richtige Teile nicht eingeschaltet, kann das schwerwiegende Folgen für die Entwicklung des Kindes oder für das Entstehen von Krankheiten wie Krebs haben. Doch noch gibt es keinen Test auf epigenetische Merkmale, wie Prof. Horsthemke einräumt. Das Problem liege in der Methodik: "Klassischerweise testet man Substanzen, die wir in der Umwelt finden, ob sie DNA-Schäden setzen. Es gibt einen Test, der an Hefezellen untersucht, ob da Sequenzveränderungen auftreten und ob ein Stoff mutagen ist oder nicht. Aber diese Hefezellen kennen keine DNA-Methylierung."
Erste Erkenntnisse kommen vom "Genetiker-Haustier", der Taufliege Drosophila melanogaster. Prof. Renato Paro hat in Heidelberg mit ihnen bewiesen, dass epigenetische Informationen in den Zellen auf Umwelteinflüsse reagieren. Nur in dem er ihnen einen harmlosen Hitzeschock verpasst hat, konnte er das Gen für die Augenfarbe umschalten.

"Es ist unklar, welche Umwelteinflüsse wie wirken"
Die Gen-Schalter lassen sich leicht manipulieren: "Die DNA-Information ist sehr stabil und epigenetische Information ist demgegenüber eher unstabil und lässt sich verändern." Hier sieht Paro eine gewisse Gefahr: "Es gibt Umwelteinflüsse, bei denen wir im Moment noch absolut keine Ahnung haben, ob sie die epigenetische Information zerstören oder zumindest so weit ändern, dass dann die Gene, die von dieser Information kontrolliert werden, in der nächsten Generation nicht mehr richtig funktionieren." Aus Zehntausenden von Blut- und Gewebeproben konnte Prof. Horsthemke Hinweise für epigenetische Veränderungen auch beim Menschen finden. Ihm ist aufgefallen, dass möglicherweise auch eine künstliche Befruchtung die Methylierung in fataler Weise ändern könnte.
Er und Berliner Kollegen führen zwei Fälle an, in denen nach einer künstlichen Befruchtung, schwere körperliche und geistige Behinderungen auftraten: "Es gibt Hinweise, dass Patienten das Angelman-Syndrom haben, weil sie einen Methylierungsfehler auf ihrem mütterlichen Chromosom besitzen." Äußere Störungen bei der künstlichen Befruchtung, damit ist unter vielem anderen schon die Aufbewahrung, die Kultivierung, der Transport, das Hin- und Herpipettieren gemeint. Und erst recht, falls die Samenzelle mit der Injektionsnadel direkt in die Eizelle gespritzt werden muss.

Zum Vergrößern anklicken....