Veränderungen im Erbgut beeinflussen Diabetesrisiko
Schwedische Forscher entdeckten bei Typ-2-Diabetikern und gesunden Menschen einen wesentlichen Unterschied in der Struktur und Expression von Genen, die die Energieverbrennung in menschlichen Zellen steuern. Den im Fachblatt "Cell Metabolism" veröffentlichten Studienergebnissen zufolge könnten epigenetische Veränderungen im Körper das Entstehen einer Diabeteserkrankung begünstigen. Die Wissenschaftler vom Karolinska Institut in Schweden isolierten DNA (Desoxyribonukleinsäure) aus Muskelfasern von Diabetikern und entdeckten dort chemische Marker, die bei gesunden, normal auf einen Blutzuckeranstieg reagierenden Menschen nicht vorkommen. Die Forscher fanden heraus, dass sich diese epigenetische Markierung (d.h. durch äußere, nicht-genetische Einflüsse) auf einem Gen befindet, das Körperzellen den nötigen "Treibstoff", also Glucose oder Fette, liefert. Außerdem seien diese Marker, wie die Forscher zeigten, in der Skelettmuskulatur von Menschen mit Prädiabetes nachweisbar. Prädiabetes ist eine Diabetesvorstufe, bei der die Blutzuckerwerte zwar erhöht, aber noch nicht so hoch sind wie bei Diabetikern. Ohne rechtzeitige Behandlung kann sich hieraus allerdings innerhalb von 10 Jahren ein Typ-2-Diabetes entwickeln. Den Ergebnissen der Studie zufolge könnten Veränderungen in der DNA frühzeitig auf einen solchen Krankheitsverlauf hinweisen. Die Wissenschaftler erklärten, dass, obwohl diese Modifikationen die Genaktivität zügig umprogrammieren, die zugrunde liegende DNA-Sequenz nicht verändert wird. Dies ließe darauf schließen, dass Umweltfaktoren wie Sport oder Ernährung die Genaktivität positiv und negativ beeinflussen könnten. Wie die Studie zeigte, findet eine Hypermethylierung (die epigenetisch bedingte verstärkte Methylierung von Cytosin- und Adenosinresten in der DNA) des Gens PGC-1-alpha (Peroxisom Proliferator Aktivierter Rezeptor Gamma [PPARgamma)] Koaktivator-1-alpha) auch in isolierten Muskelfaserzellen statt, sobald diese Entzündungsprozessen oder freien Fettsäuren ausgesetzt sind. Andererseits betrafen die in dieser Studie entdeckten Veränderungen vollständig ausdifferenzierte Körperzellen. "Die Veränderungen finden dann statt, wenn Muskeln systemischen Faktoren ausgesetzt sind, die eine diabetische Situation vorspiegeln", erklärte Professor Juleen Zierath vom Zentrum für Molekularmedizin und Chirurgie des Karolinska Instituts. Professor Zierath und ihrem Kollegen und Studienleiter Romain Barrès zufolge sind Veränderungen der epigenetischen Prägung keine neue Entdeckung. Die chemische Modifizierung von Genen steuere entwicklungsbedingte Veränderungen bei der Zelldifferenzierung, einem Mechanismus, der Zellen für die Übernahme spezifischer Funktionen in verschiedenen Geweben und Organen kompetent macht. Dadurch würde auch die Bildung von Keratin, einem faserbildenden Strukturprotein, in der Haut, nicht aber im Blut veranlasst. "Dies ist ein sehr viel dynamischerer Prozess, als wir bislang angenommen haben", bemerkte Professor Zierath. "Trotz der Relevanz genetischer Ursachen bei Diabetes zeigt sich hier, dass epigenetische Modifikationen bei der Genexpression kritische physiologische Veränderungen bewirken können." Eine Generationsstudie ergab, dass höchstwahrscheinlich Ernährungsfaktoren die Aktivität von Genen im Zusammenhang mit Diabetes beeinflussen. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird vermutet, dass die Ernährungsgewohnheiten der großelterlichen Generation das Diabetes-bedingte Sterblichkeitsrisiko der Enkel erhöhen.
Länder
Schweden