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EPIGENETIK

In der Psychologie gibt es den Begriff der „Trans­generationalen Traumata“. Spielen epigenetische Erkenntnisse bei der Behandlung von psychischen Erkrankungen eine Rolle?

 

Ich glaube, die Psychotherapie bezieht die Epigenetik ein, ohne es zu wissen. Sie arbeitet ja genau daran, dass das Umfeld, Selbstwertgefühl und die Selbstreflexion ihrer Pa­ti­en­t*in­nen verbessert werden. Und diese Prozesse haben dann auch einen direkten positiven Einfluss auf die Epigenome im Körper.

 

EPIGENETIK

 

Was ist das?

Die Epigenetik ist ein Fachgebiet der Biologie. Sie untersucht, welche Faktoren die Aktivität oder Inaktivität des Genoms – also des Codes unserer DNA – festlegen. Das können sowohl äußere als auch innere Einflüsse sein, etwa mentale Gesundheit, Ernährung oder Stress.

 

Was passiert dabei im Körper?

Einer der meisterforschten epigenetischen Prozesse ist die DNA-Methylierung. Dabei fungieren sogenannte Methylgruppen als An- und Ausschalter der Gene. Sie bestehen aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen und können entweder vom Körper selbst produziert oder durch Nahrung aufgenommen werden. Spinat, Kohl, Spargel, Eigelb und Walnüsse enthalten zum Beispiel viele Komponenten, die epigenetische Prozesse beeinflussen und so unsere Genome regulieren.

 

Warum ist das wichtig?

Weil nicht all unsere Zellen und Gene zur gleichen Zeit aktiv sein sollen. Jede Zelle hat ihre eigene Funktion, bei einer Nervenzelle müssen andere Gene aktiviert werden als bei einer Hautzelle. Dank der epigenetischen Faktoren können sich die Zellen zur richtigen Zeit am richtigen Ort entfalten – die Gene, die etwa für unser Wachstum zuständig sind, müssen ja auch mal wieder abgeschaltet werden. Sonst würden wir endlos weiterwachsen.

Wie hängen die Gene eines Menschen mit seinen Eigenschaften zusammen? Foto: Hiroshi Watanabe/getty images

Auf den Spuren der Epigenetik


Vererbte Traumata

 

  • Was ist das eigentlich genau, Epigenetik? Eine Begriffserklärung – und ein Blick auf zwei wichtige Fallbeispiele.

 

Von Sabina Zollner - taz

 

Schon Aristoteles

sprach im 4. Jahrhundert v. Chr. von einer „Epigenese“. In seinem Werk „Die Entstehung der Tiere“ beobachtete der griechische Philosoph Hühnerembryos und stellte fest, dass diese nicht einfach nur Minilebewesen sind, deren Miniorgane immer größer und größer werden, sondern dass Embryos Organismen sind, die sich weiterentwickeln und mit der Zeit immer komplexer werden. Diesen Prozess nannte er Epigenese.

 

Aufgegriffen wurde das erst wieder im 17. und 18. Jahrhundert von Jean-Baptiste de Lamarck. Er war einer der Ersten, die davon sprachen, dass sich Lebewesen an ihre Umwelt anpassen und diese Eigenschaften an nachfolgende Generationen weitergeben. Damit widersprach er dem berühmten Naturforscher Charles Darwin. Der betrachtete nur die Gene als darüber entscheidend, was an nachfolgende Generationen weitergegeben wird.

 

In der Wissenschaft gewann die Epigenetik aber erst in den 1940er Jahren so richtig an Bedeutung. Der Genetiker Conrad Waddington war der Erste, der die Genetik und die Entwicklungstheorie zusammenbringen wollte. So verwendete er erstmals den Begriff der „Epigenetik“, zusammengesetzt aus „Epigenese“ und „Genetik“.

 

Waddington wollte heraus­finden, wie die Gene eines Menschen mit seinen Eigenschaften zusammenhängen. Auch er war seiner Zeit weit vo­raus: So stellte Waddington die Hypothese auf, dass sich bei der Entwicklung der ­Embryos verschiedene Gene einschalten. Das war für die damalige Zeit revolutionär, da die DNA noch gar nicht entdeckt war.

 

In den 1960er Jahren entdeckte der französische Biologe Jacques Monod, dass die DNA Auslöser bestimmter biochemischer Prozesse ist und somit die Entwicklung einzelner Zellen steuert. Danach wurde es um die Erforschung der Epigenetik wieder etwas ruhig, auch weil der Fokus nun hauptsächlich auf der Genetik lag. Erst in den 80er Jahren gewann sie durch den Molekularbiologen Robin Holliday wieder an Bedeutung. Er konnte beweisen, dass die DNA nicht nur durch Änderungen ihres Codes mutiert, sondern auch durch die Übertragung von Eigenschaften.

 

Die Begriffe „Genetik“ und „Epigenetik“ werden oft separat verwendet. Doch die beiden Wissenschaften sind nicht zu trennen: Das Genom braucht das Epigenom, und das Epigenom braucht das Genom.

 

Ein bekanntes Beispiel für die Vererbung von epigenetischen Markierungen ist der Hungerwinter 1944/45 in den Niederlanden. Etwa 4,5 Millionen Menschen hatten damals zu wenig zu essen, auch viele schwangere Frauen. Die Mangelernährung führte bei ihnen dazu, dass sich ihre Gene, die für das Wachstum ihrer Kinder zuständig waren, änderten. Als die Kinder geboren waren, wuchsen sie deshalb kleiner heran und benötigten weniger Nahrung. Der Körper der Frauen hatte die Kinder also auf eine Welt vorbereitet, in der es wenig Essen gibt.

 

Doch nach dem Krieg, als es an Nahrungsmitteln nicht mehr mangelte, aßen die Kinder reichlich. Da ihre Körper auf eine andere Ernährung eingestellt waren, litten sie deshalb vermehrt an Diabetes und Übergewicht. Und nicht nur sie selbst, sondern auch ihre Kinder, also die Enkelkinder der hungernden Frauen, hatten noch mit diesen Krankheiten zu kämpfen.

 

Die Ernährung von schwangeren Frauen ist immer wieder Thema in der Epigenetik. Feministische Wis­sen­schaft­le­r:in­nen kritisieren, dass das Frauen unter Druck setze und ihr Körper mehr und mehr fremdbestimmt werde. Auch sehen So­zi­al­wis­sen­schaft­le­r:in­nen die Gefahr der Stigmatisierung benachteiligter Gruppen, die nicht dem allgemeinen Bild der perfekten, gesunden Familie entsprechen.

 

Die Spuren des Holocaust

 

Dass Traumata vererbt werden können, belegen nicht nur viele Studien an Mäusen, sondern auch an Menschen. So analysierte etwa das Forschungsteam von Rachel Yehuda, Professorin am Mount Sinai Hospital in New York, die Gene von 32 jüdischen Personen und deren Kindern. Die Teil­neh­me­r:in­nen hatten während des Zweiten Weltkriegs schwere Traumata erlebt. Sie waren entweder in einem Konzentrationslager gefangen, wurden gefoltert oder mussten sich verstecken.

 

Bei der Analyse der Gene fokussierte sich das Forscherteam auf die epigenetischen Veränderungen eines bestimmten Gens – des Gens FKBP5.

 

Dieses ist für das Stresshormonsystem im Körper verantwortlich und wird oft als „Schlüsselgen“ für Depressionen gesehen. Das Forschungsteam konnte bei den jüdischen Personen epigenetische Veränderungen des Gens FKBP5 feststellen.

 

Um sicherzugehen, dass es der Holocaust war, der das „Stressgen“ verändert hatte, wurden die Daten der Teil­neh­me­r:in­nen mit jüdischen Familien abgeglichen, die sich während des Holocaust außerhalb von Europa befanden. Bei den Kindern der traumatisierten jüdischen Teil­neh­me­r:in­nen sah man ähnliche epigenetische Veränderungen des Stressgens.

  • Die Studie gilt als Beweis dafür, dass Traumata vererbt werden können.

Doch die Ergebnisse sind umstritten: So kritisierten Wissenschaftler:innen, dass die Zahl der Stu­di­en­teil­neh­me­r:in­nen zu klein sei, um Schlüsse aus den Ergebnissen zu ziehen. Andere Wis­sen­schaft­le­r:in­nen sind skeptisch, dass die epigenetischen Veränderungen wirklich auf die Vererbung durch die Eltern zurückzuführen sind.

 

 

 

 

Isabelle Mansuy ist Professorin für Neuroepigenetik und setzt sich seit mehr als 20 Jahren mit der Epigenetik auseinander. Derzeit leitet Mansuy ein Labor an der Universität Zürich und ETH Zürich, das die Vererbung erworbener Eigenschaften bei Säugetieren untersucht.

 

 

 

__________________________________________

 

 

„Unser Umfeld ist entscheidend“

 

Ernährung, Stress, soziales Engagement: All das beeinflusst nicht nur uns, sondern im Zweifel auch unsere Kinder und Enkel, sagt die Epigenetikforscherin Isabelle Mansuy

 

INTERVIEW SABINA ZOLLNER

 

taz am wochenende: Frau Mansuy, was versteht man unter Epigenetik?

 

Isabelle Mansuy: Die Epigenetik erforscht alle Mechanismen, die das Genom des Menschen, der Tiere und der Pflanzen regulieren. Das Genom ist der Code unserer DNA. Die Epigenome regulieren, lesen und beeinflussen unsere DNA. Man kann es mit einem Buch vergleichen. Die Genome sind das Buch, und die Epigenome sind seine Leser*innen, die das Buch teilweise oder vollständig lesen und es unterschiedlich interpretieren.

 

Ebenfalls ein beliebtes Beispiel, um Epigenetik zu erklären, sind eineiige Zwillinge.

 

Ja, denn eineiige Zwillinge entstehen aus derselben Eizelle. Da diese ein bestimmtes Genom hat, haben eineiige Zwillinge exakt die gleichen Gene. Trotzdem wachsen sie unterschiedlich heran. Wenn nur das Genom entscheidend wäre für die Regulation des Körpers, des Charakters, der Empfindlichkeit für Krankheiten, dann wären eineiige Zwillinge genau gleich. Aber das ist nicht der Fall.

 

Den Unterschied machen also die epigenetischen Faktoren?

 

Genau. In der Genetik ist man lange davon ausgegangen, dass nur unsere Gene bestimmen, was wir an unsere Kinder weitergeben. Dahinter steckt die Annahme, dass sich unsere DNA nur über unsere Gene verändert. Mittlerweile wissen wir, dass auch epigenetische Faktoren vererbbar sind, also etwa Einflüsse, die Umwelt und Lebens­erfahrungen auf uns haben. Aus evolutionärer Sicht sind die ­epigenetischen Faktoren sogar stärker, da sie direkt mit ihrer Umwelt reagieren. Bei genetischen ­Veränderungen ist erst einmal eine Mutation notwendig, damit sich der Code ändert. Ist das ge­schehen, kann er nicht mehr rückgängig gemacht werden –anders als bei epigenetischen Veränderungen.

 

Trotzdem wird der Epigenetikforschung erst seit Kurzem mehr Bedeutung zugemessen. Woran liegt das?

 

Lange fokussierte sich die Forschung auf das Genom. Aber auch darüber wissen wir noch nicht alles. So haben nur etwa 1 bis 2 Prozent unserer Genome eine codierende Funktion, die anderen 98 bis 99 Prozent haben regulatorische Funktionen. Das ist so, als würden Sie ein Buch lesen, aber nur 1 bis 2 Prozent der Buchstaben verstehen. Erst in den letzten 20 Jahren haben wir dann angefangen, zu verstehen, dass auch Epigenome einen entscheidenen Einfluss auf die DNA haben.

 

Der französische Entwicklungsbiologe Jean-Baptiste de Lamarck sprach schon im 18. Jahrhundert von der „Vererbung erworbener Eigenschaften“. War er seiner Zeit voraus?

 

Das war keine Voraussicht, sondern eine Beobachtung. Wie Darwin war Lamarck ein Naturalist. Durch die Beobachtung von Pflanzen und Tieren wurde ihm bewusst, dass sie sich an ihre Umgebung anpassen. Und dass diese Veränderungen an nachfolgende Generationen weitergegeben werden können. Aber Lamarck war nicht der Erste – schon in der Bibel wird erwähnt, dass das, was deine Eltern getan haben, dich beeinflussen wird.

 

Wo finden sich denn solche epigenetischen Prozesse in der Natur?

 

Zum Beispiel bei Bienenvölkern. Die Bienenkönigin ist die Einzige, die ihr Leben lang Gelée Royale isst. Die anderen Bienen bekommen diesen nährstoffreichen Futtersaft nur am Anfang ihres Lebens, danach ernähren sie sich von Pollen und Honig. Mit der Zeit entwickelt die Königin ganz andere körperliche Merkmale als ihr Bienenvolk. Somit ist die Ernährung entscheidend für die Entwicklung der Bienen. Das liegt wahrscheinlich daran, dass das Gelée Royale sehr viel nährstoffreicher ist. Dadurch werden im Organismus der Bienenkönigin dann ganz andere Gene aktiviert.

 

Und was beeinflusst die Epigenome beim Menschen?

 

Eigentlich alles, womit unser Körper in Berührung kommt. Und das sowohl von innen als auch von außen. Ernährung, Rauchen, Alkohol, Stress, Sport, Wut, soziales Engagement – alles, was unser eigenes Ich verändert.

 

Dann hat Epigenetik also auch einen sozialen Aspekt?

 

Ja. Da unser Umfeld unsere Epigenome beeinflusst, ist dieses Umfeld entscheidend. Anders als in der Genetik, bei der es vor allem um ethische Fragen geht, wird unsere Gesundheit in der Epigenetik zu einem gesamtgesellschaftlichen Thema. Eine Erkenntnis der Epigenetik ist beispielsweise, dass sich unsere Epigenome in unserer Kindheit und Jugend stärker verändern. Das heißt, wir sollten uns mehr mit der mentalen Gesundheit von Kindern und Jugendlichen auseinandersetzen, mit deren Ernährung, Lebensbedingungen und Beziehungen zu ihren Eltern.

 

Wieso verändern sich unsere Epigenome in unserer Kindheit und Jugend stärker?

 

Biologisch lässt sich das damit erklären, dass ein Organismus, der gerade noch dabei ist, sich weiterzuentwickeln, auch automatisch stärker modifizierbar ist. Wer wir als Erwachsene sind, hat viel damit zu tun, was für eine Kindheit wir hatten. Bestimmte Zellen sind in der Kindheit noch nicht vollständig geformt. Aber das heißt nicht, dass sich unsere Epigenome im Laufe unseres Lebens nicht noch ändern lassen.

 

Wie wir als Kinder und Jugendliche leben, ­beeinflusst also automatisch unsere Nachkommen?

 

Das ist wissenschaftlich schwer zu belegen. Aber es ist wahrscheinlich, dass Menschen, die beispielsweise ein schweres Kindheitstrauma erlebt haben, bestimmte Symptome an ihre Nachkommen weitergeben. Bei Mäusen konnten wir nachweisen, dass die Symptome von Kindheitstraumata bis in die fünfte Generation weitervererbt wurden. Und auch bei Menschen gibt es ähnliche Studien. Hat jemand eine extreme Hungersnot oder Gewalt erlebt, leiden dessen Nachkommen vermehrt unter Übergewicht, Krebs und Depressionen. Trotzdem können wir nicht hundertprozentig sagen, dass es genau die epigenetischen Prozesse sind, die dafür verantwortlich sind. Außerdem können die Effekte des Traumas wahrscheinlich auch korrigiert werden. Sonst würden wir ja alle wegen der beiden Weltkriege unter Depressionen leiden.

 

In der Psychologie gibt es den Begriff der „Trans­generationalen Traumata“. Spielen epigenetische Erkenntnisse bei der Behandlung von psychischen Erkrankungen eine Rolle?

 

Ich glaube, die Psychotherapie bezieht die Epigenetik ein, ohne es zu wissen. Sie arbeitet ja genau daran, dass das Umfeld, Selbstwertgefühl und die Selbstreflexion ihrer Pa­ti­en­t*in­nen verbessert werden. Und diese Prozesse haben dann auch einen direkten positiven Einfluss auf die Epigenome im Körper.

 

Kann man denn sagen, welche Epigenome weitervererbt werden und welche nicht?

 

Wir wissen nicht, welche Markierungen genau sich verändern und welche übertragen werden. Bis wir zu unseren jetzigen Erkenntnissen gekommen sind, hat es 20 Jahre gedauert. Es gibt noch viel zu erforschen.

 

Quelle: taz am wochenende, sonnabend/sonntag, 23./24. januar 2021 - Sachkunde - S. 24/25


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