Ein ungesunder Lebensstil hinterlässt Spuren im Erbgut. Diese können spezifische Auswirkungen auf den Stoffwechsel haben und so Organschädigungen oder Erkrankungen verursachen.
Zusammenhang zwischen ungesundem Lebensstil biochemischer Veränderung an der Erbsubstanz untersucht
Im Laufe des Lebens verursachen Alterungsprozesse, aber auch Umwelteinflüsse und Lebensstilfaktoren, wie Rauchen oder die Ernährung, biochemische Veränderungen an der Erbsubstanz DNA. Häufig kommt es dabei zu einer Methylierung der DNA-Bausteine, d.h. es werden Methylgruppen angefügt ohne die DNA-Sequenz zu verändern. Solche Vorgänge können die Genfunktion beeinflussen und werden als Epigenetik bezeichnet.
Wissenschaftler des Instituts für Genetische Epidemiologie (IGE) und der Abteilung Molekulare Epidemiologie (AME) am Helmholtz Zentrum München (HMGU) gingen der Frage nach, welcher Zusammenhang zwischen diesen epigenetischen Prozessen und gesundheitlichen Folgen, insbesondere für den Stoffwechsel, besteht. Die Ergebnisse dieser weltweit erstmals durchgeführte genomweite Assoziationsstudie zwischen modifizierten Genen und Stoffwechselprodukten wurde in der Fachzeitschrift „Human Molecular Genetics“ veröffentlicht.
Mehr als 457.000 Stellen im Erbgut auf biochemische Veränderungen untersucht
Das Team um Christian Gieger (IGE) und Melanie Waldenberger (AME) untersuchte in Zusammenarbeit mit Karsten Suhre vom Weill Cornell Medical College in Qatar das Blut von über 1.800 Teilnehmern der KORA-Studie. In den Proben analysierten sie mehr als 457.000 Stellen im Erbgut auf biochemische Veränderungen und verglichen sie mit den Konzentrationen von 649 verschiedenen Stoffwechselprodukten. Die Auswertung ergab, dass die Methylierung von 28 DNA-Abschnitten eine Reihe von wichtigen Stoffwechselprozessen verändert.
Hilfestellung für neue diagnostische und therapeutische Ansätze gegen Diabetes
In den betreffenden DNA-Regionen fanden die Forscher auch bereits bekannte krankheitsassoziierte Gene. So das Gen TXNIP, das den Zuckerstoffwechsel reguliert und mit der Entstehung von Diabetes mellitus in Verbindung gebracht wird. Passend dazu lagen bei methyliertem TXNIP veränderte Konzentrationen von Metaboliten aus dem Fett- und Zuckerstoffwechsel vor. Auch die Gene, die bekanntermaßen durch Rauchen biochemisch verändert werden, beeinflussen unterschiedliche Stoffwechselleistungen, wiederum solche mit entsprechend passenden biologischen Funktionen.
„Die Studie eröffnet uns neue Einsichten, wie der Lebensstil über daraus resultierende Veränderungen am Erbgut den Stoffwechsel beeinflussen kann“, erklärt Gieger, Arbeitsgruppenleiter am IGE. „Diese Ergebnisse können wir nun nutzen, um neue diagnostische und therapeutische Ansätze für lebensstilbedingte Erkrankungen, wie Diabetes, zu entwickeln.“
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Hintergrundinformationen:
KORA (Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg): Seit über 20 Jahren wird in der international bekannten KORA-Studie die Gesundheit tausender Bürger aus dem Raum Augsburg untersucht, um die Auswirkungen von Umweltfaktoren, Verhalten und Genen zu erforschen. Kernthemen der KORA-Studien sind Fragen zu Entstehung und Verlauf von chronischen Erkrankungen, insbesondere Herzinfarkt und Diabetes mellitus. Hierzu werden Risikofaktoren aus dem Bereich des Gesundheitsverhaltens (u.a. Rauchen, Ernährung, Bewegung), der Umweltfaktoren (u.a. Luftverschmutzung, Lärm) und der Genetik erforscht. Aus Sicht der Versorgungsforschung werden Fragen der Inanspruchnahme und Kosten der Gesundheitsversorgung untersucht.
