Veränderungen im Epigenom 29.12.2016, 12:29 Uhr

Schlechte Nachricht: Fettleibigkeit drückt auf die Gene

Wer sein Übergewicht auf die Gene schiebt, hat Ursache und Wirkung verwechselt – zumindest teilweise. Das legt eine Studie von Diabetesforschern aus München nahe. Ein hoher BMI hinterlässt demnach tiefe Spuren im Epigenom, der direkten Umgebung der DNA. Nutzen lassen sich die Erkenntnisse in der Diabetesforschung.

Dicke Kinder: Eine ungesunde, zu Übergewicht führende Lebensweise macht sich zwar nicht in den Genen an sich bemerkbar, da sich diese grundsätzlich sehr unbeeindruckt von äußeren Einflüssen zeigen, aber im Epigenom – der direkten Umgebung der DNA.

Dicke Kinder: Eine ungesunde, zu Übergewicht führende Lebensweise macht sich zwar nicht in den Genen an sich bemerkbar, da sich diese grundsätzlich sehr unbeeindruckt von äußeren Einflüssen zeigen, aber im Epigenom – der direkten Umgebung der DNA.

Foto: Waltraud Grubitzsch/dpa

Eine Minute im Mund, für immer auf den Hüften – und in den Genen. Eigentlich müsste der altbekannte Spruch über reuevollen Genuss auf diese Weise erweitert werden. Verantwortlich dafür sind Forscher des Helmholtz Zentrums München für Diabetesforschung: In einer groß angelegten internationalen Studie gingen sie der Frage nach, wie und an welchen Stellen sich Übergewicht auf das Erbgut auswirkt. Und sie wurden fündig, wie sie jetzt in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlichten: An mindestens 187 Stellen des Epigenoms – also im direkten Umfeld der Gene – macht sich ein erhöhter Körpermasseindex bemerkbar. 

Relevante Frage bei 1,5 Milliarden Dicken

Dass das Epigenom im Gegensatz zu den eigentlichen Genen auf den Lebensstil reagiert und sich dementsprechend verändert, ist bereits bekannt. Was jedoch Übergewicht mit diesen körperinternen Informationen genau macht, war bisher noch nicht grundlegend erforscht – und das, obwohl rund 1,5 Milliarden Menschen weltweit zu dick sind.

Für ihre Forschung hielt sich das internationale Team um Dr. Christian Gieger und Dr. Harald Grallert von der AME nicht mit Kleinkram auf. Die Forscher untersuchten Blutproben von mehr als 10.000 Menschen in ganz Europa. Eine Gruppe, auf die sie sich besonders konzentrierten, waren Londoner mit indischen Wurzeln, die laut der Studie ein spezielles Risiko für Stoffwechselerkrankungen und Fettleibigkeit haben.

Erbgut an 187 Stellen beeinträchtigt

Mit ihren Annahmen hatten sie ins Schwarze getroffen: Bei einer ersten Testreihe, bei der sie rund die Hälfte der Blutproben unter die Lupe nahmen, identifizierten sie satte 207 Genorte, an denen der Ernährungsstil seine Spuren hinterlassen hatte. Einer Überprüfung anhand der übrigen Proben hielten immerhin 187 Stellen im Epigenom stand. Das heißt: Eine ungesunde, zu Übergewicht führende Lebensweise macht sich zwar nicht in den Genen an sich bemerkbar, da sich diese grundsätzlich sehr unbeeindruckt von äußeren Einflüssen zeigen, aber eben im Epigenom – und näher dran an der DNA geht kaum.

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Vor allem die Umgebung der Gene, die für den Fettstoffwechsel und für den Transport von Stoffen verantwortlich ist, war betroffen. Auch Entzündungsgene wiesen Veränderungen aufgrund des erhöhten Gewichts der Probanden auf. Neben dem Status quo ermöglichten die Blutproben auch einen Blick in die Zukunft: Im Epigenom fanden sich Hinweise, anhand derer sich das Risiko für einen Diabetes Typ 2 vorhersagen lässt – eine Krankheit, die zu einem Großteil auf Übergewicht und ungesunde Lebensweise zurückzuführen ist. 

Übergewicht ist die Ursache, nicht die Folge

Und nein, die Veränderungen im Epigenom waren in der Regel nicht die Ursache des Problems, sondern die Folge. Das zumindest legen weitere Untersuchungen und Langzeitbeobachtungen im Rahmen der Forschung nahe. Damit kann man Fettleibigkeit und ihre Begleiterscheinungen also durchaus auf die Gene schieben – allerdings ist das Problem weiterhin zumindest zum Teil hausgemacht.

Indem sie zeigen, wie die Signalwege zwischen den Zellen durch einen erhöhten BMI beeinflusst werden, wollen die Münchner zu Entwicklung neuer Strategien zur Vorhersage von Typ-2-Diabetes und anderen Krankheiten beitragen. Idealerweise lassen sie sich auf diesem Wege sogar verhindern. Als nächstes nehmen die Forscher den Einfluss der epigenetischen Veränderungen auf die Aktivität der Gene darunter ins Visier – selbst wenn sie sich nicht direkt verändern, können sie ja dennoch beeinträchtigt sein. 

Weitere Studien legen Vererbung nahe

Ob und inwieweit die Veränderungen im Epigenom vererbt werden, haben die Münchner Diabetes-Forscher nicht weiter verfolgt. Damit haben sich stattdessen andere Genetiker befasst, darunter die Helmholtz-Zentrum-Kollegen vom Institut für Experimentelle Genetik. Die Wissenschaftler stellten fest, dass Mäuse durch falsche Ernährung ausgelöstes Übergewicht und Diabetes durchaus an ihre Nachkommen weitergeben können. Forscher in den USA kamen zu einem ähnlichen Schluss – auch in Bezug auf den Menschen.

Schlankmacherfett: Braune Fettzellen, hier fluoreszierend, geben verstärkt Energie in Form von Wärme ab.

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Quelle: TU Graz

Sie möchten noch mehr zum Thema Übergewicht erfahren? Japanische Forscher haben entdeckt, dass zwei Gene ein drittes daran hindern, mit der Nahrung aufgenommenes Fett zu verbrennen. Details dazu finden Sie hier. Und amerikanische Wissenschaftler haben herausgefunden, dass extrem verschmutzte Luft Fettleibigkeit auslösen kann. Das haben sie in Tests mit Ratten nachgewiesen. Nähere Informationen finden Sie in diesem Bericht. Bereits 2014 haben Forscher aus Graz weltweit erstmals menschliche Fettzellen umgepolt und sie dazu gebracht, Energie zu verbrennen statt zu speichern. Mehr darüber verbirgt sich hinter diesem Link

Von Judith Bexten

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