Im Laufe der Zeit verändert sich die chemische Formatierung der Erbsubstanz, also die Verteilung von Schaltergruppen und anderen Steuerelementen, die bestimmen, wann welche Gene ein- oder ausgeschaltet werden. Diese sogenannte epigenetische Programmierung steht im Verdacht, eine Rolle bei der Entstehung von Krankheiten wie Krebs, Diabetes und Autismus zu spielen.
Dass sie sich mit dem Alter verändert, könnte zudem erklären, warum ältere Menschen anfälliger für diverse Krankheiten und Gesundheitsprobleme sind, glauben Hans Bjornsson von der Johns-Hopkins-Universität in Baltimore und seine Kollegen. Ihre Entdeckung stellen die Forscher im Fachmagazin «JAMA» vor (Bd. 299, S. 2877).
Die wichtigsten epigenetischen Werkzeuge sind Methylgruppen, die an die DNA angehängt werden können und dadurch dahinter liegende Gene ausschalten. Ihre Verteilung lässt sich durch Umweltfaktoren wie beispielsweise die Ernährung beeinflussen. Trotzdem prägen sie das Erscheinungsbild und die Gesundheit eines Menschen, indem sie bestimmen, welche Proteine eine Zelle produziert. Wie stark dieser Einfluss ist, kristallisiert sich gerade erst heraus. So sind etwa die Unterschiede zwischen eineiigen Zwillingen, deren Erbgut identisch ist, wohl auf epigenetische Faktoren zurückzuführen, und auch die plötzliche Entartung von Körperzellen bei Krebs kann durch eine Veränderung des Methylierungsmusters entstehen. Dieses Muster scheint sich im Lauf des Lebens zudem grundsätzlich zu verändern, wie die neue Studie nun zeigt.
Bjornsson und seine Kollegen hatten dazu bei insgesamt 237 Probanden das Ausmaß der Methylierung im Abstand von 11 beziehungsweise 16 Jahren untersucht und festgestellt, dass sich bei etwa jedem Zweiten eine deutliche Veränderung nachweisen ließ. Dabei fanden sie sowohl Fälle, bei denen seit der ersten Messung mehr Methylgruppen an die DNA angelagert worden waren, als auch solche, bei denen es weniger wurden. Welche Veränderung eintritt und wie stark diese ist, scheint dabei vererbt zu werden: Innerhalb von Familien ähnelten sich die Abweichungen stärker als zwischen nicht verwandten Probanden. Die Studie zeige, dass im Alter das normale epigenetische Muster verloren gehe, schreiben die Forscher. Damit verbunden ist auch ein Verlust wichtiger Steuerfunktionen, was wiederum erklären könnte, warum manche Krankheiten im Alter gehäuft auftreten. Dabei kann sowohl ein Zuviel als auch ein Zuwenig an Methylgruppen gefährlich werden und beispielsweise Krebs verursachen: Zu viele Methylgruppen können Schutzgene stilllegen, während durch den Abbau der Schalter unbeabsichtigt krebsfördernde Gene aktiviert werden können.
Als Nächstes wollen die Forscher untersuchen, welche Erbgutabschnitte betroffen sind und welche Faktoren diese Veränderungen auslösen. Die individuelle Epigenetik müsse jedoch in jedem Fall bei genetischen Studien mehr berücksichtigt werden, lautet ihr Fazit.
