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Die Epigenetik beschreibt, wie sich Ernährung und Bewegung auf die Gene auswirken.
Wie wir uns ernähren, kann wohl unsere Gene beeinflussen. Symbolfoto: Canva
Fit in den Frühling

Epigenetik: Wie wirkt sich Ernährung auf die Gene aus?

Fit zu sein, setzt nicht unbedingt voraus, jeden Tag Salat zu essen. Jedoch können wir wohl mit dem, was wir essen, unsere Gene beeinflussen. Ein Gespräch mit Professor Baris Tursun über die Epigenetik.

Von Jacob Gehring

Wie beeinflussen Umweltfaktoren die Aktivität von Genen? Wie wirkt sich die Lebensweise von Eltern auf die Gesundheit ihrer Kinder aus? Welche Rolle spielt Ernährung bei der Entwicklung chronischer Krankheiten? Mit Fragen wie diesen beschäftigt sich die Epigenetik als ein Fachgebiet der Biologie. 

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Zuletzt befasste sich eine Studie des Max-Planck-Instituts damit, wie sich soziale Ungleichheit in der Epigenetik von Kindern zeigt. Dabei stellte sich heraus, dass Kinder aus einem sozioökonomisch benachteiligten Umfeld als Erwachsene eher unter schlechter Gesundheit leiden. Das könnte an den ungünstigen Umweltbedingungen in ihrer Kindheit liegen – zum Beispiel an einer ungesunden Ernährung. 

Baris Tursun ist Professor für molekulare Zellbiologie der Tiere an der Universität Hamburg. In seinen Forschungen befasst er sich mit Epigenetik, genauer mit der Umprogrammierung von Zellen. An Fadenwürmern untersucht Tursun mit seinem Team, welche Faktoren die Aktivierung oder Deaktivierung von DNA-Sequenzen beeinflussen können. 

Eimsbütteler Nachrichten: Wie wirkt sich unsere Ernährung auf die Gene aus? 

Baris Tursun: Es gibt einen direkten Zusammenhang zwischen Ernährung und DNA-Modifikationen. Sie sind deutlich enger miteinander verbunden, als man noch vor 20 Jahren gedacht hat. 

Für die Öffnung oder Aktivierung der DNA finden chemische Modifikationen statt. Die dafür notwendigen chemischen Modifikatoren stellt der Metabolismus, also Stoffwechsel, zur Verfügung. Je nachdem, was wir essen, beeinflussen wir, ob die DNA-Sequenz offen oder geschlossen vorliegt, also ob sie aktiviert wird oder nicht.

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Was bedeutet Epigenetik?

In den Zellen wickeln sich DNA-Stränge unter anderem um spezielle Proteine, die sogenannten Histone. Sie sind ein fester Bestandteil der Chromosomen. Welche Stellen der Stränge dabei die Histone umwickeln oder offen liegen, entscheidet darüber, welche DNA-Sequenzen sich in den Genen aktivieren. Man kann sich diesen Vorgang wie eine Filmrolle vorstellen, die ihren Inhalt nur dann freigibt, wenn sie im ausgerollten Zustand beleuchtet wird.

Die Epigenetik untersucht, welche Faktoren die Bereitstellung solcher Proteine verändern können. Wenn sich die Proteinzusammensetzung der Zelle verändert, kann das dazu führen, dass DNA-Sequenzen aktiviert werden, die eigentlich nicht aktiviert werden sollten. Eine große Rolle dabei spielen die Ernährung, das Maß an Bewegung oder Angewohnheiten wie Rauchen und Alkoholkonsum. Dabei wirken diese Faktoren jedoch von Mensch zu Mensch unterschiedlich. Die Forschenden hoffen so, Mittel zur Bekämpfung von genetisch bedingten Krankheiten zu finden oder auf den Alterungsprozess Einfluss nehmen zu können.

Wie wirkt sich gute oder schlechte Ernährung also konkret auf die DNA aus? 

Ich möchte Ernährung nicht in “gut” oder “schlecht” unterteilen. Es gibt eine Reihe von Beispielen, bei denen Menschen nicht immer Frisches oder Salat essen und es ihnen deutlich besser geht, als man annehmen würde. Worum es in der Regel geht, ist die Menge an Kalorien, die man zu sich nimmt. Wenn man sehr viele Kalorien zu sich nimmt, zum Beispiel in Form von Zucker, hat man das Problem, dass mehr Radikale – also Beiprodukte des Stoffwechsels – entstehen. In sehr geringen Mengen helfen sie dem Körper etwa bei der Immunabwehr, aber in größeren Mengen können sie die DNA schädigen. Hier handelt es sich um einen direkten Schaden. 

Was bedeutet das für Erbkrankheiten

In gewissen Mengen benötigen wir die Radikale, aber die Menge ist entscheidend. Sie bewirken an der DNA Reaktionen, die normalerweise nicht stattfinden würden. Dabei darf man Alkohol und Rauchen, also bestimmte Toxine, nicht vernachlässigen. Sie können dazu führen, dass sich die DNA an den falschen Stellen öffnet oder schließt. 

Und das führt dann beispielsweise zu Erbkrankheiten?

Tursun: Das kann indirekt zu Erbkrankheiten führen. Bei Erbkrankheiten wurde die DNA-Sequenz verändert und an die Kinder weitergegeben. Tatsächlich ist es so, dass epigenetische Veränderungen zu einem Teil weitergegeben werden. Das wurde vor kurzem noch einmal gezeigt, zum Beispiel im Zusammenhang mit Diabetes bei fettleibigen Mäusen. Mit Blick auf die Nachkommen hat sich gezeigt, dass sich in den fettleibigen Eltern epigenetische Informationen anreichern, die an die Nachkommen weitergegeben werden. Diese neigen dann dazu, ebenfalls fettleibig zu werden.

Was bedeutet das für Menschen? 

Das kann man natürlich nicht direkt übertragen. Es gibt immer einen Ausweg aus der Epigenetik und teilweise aus der Genetik. Mehr Sport, mehr Bewegung. Wenn wir über gesunde Ernährung sprechen, spielt die Zusammensetzung eine Rolle. Nicht nur die Kalorienmenge, sondern auch gesättigten und ungesättigten Fettsäuren oder Ballaststoffe. Am Ende führen Ballaststoffe dazu, dass wir weniger Kalorien zu uns nehmen, da sie uns ein Sättigungsgefühl geben. 

Eltern können Rucksack mitgeben

Wenn die Eltern eine bestimmte Lebensart haben, die wir als ungesund bezeichnen, bekommen wir einen Rucksack mit. Aber dieser Rucksack ist nicht deterministisch. Man kann ihn verkleinern oder ganz ablegen. Bei der Epigenetik ist es leichter, wieder herauszuschwimmen, als wenn man eine Genmutation in der Familie hat. In dem Fall gibt es eine Veranlagung, diese Krankheit zu entwickeln. Es gibt bestimmte Krankheiten wie Brustkrebs, denen man wenig entgegensetzen kann.

Die Epigenetik basiert auf chemischen Reaktionen, die wir durch unsere Lebensart beeinflussen können. Auch bei adipösen Menschen können Gendefekte vorliegen, die das beeinflussen. Aber auch sie haben es in der Hand, dem entgegenzuwirken.

Welche epigenetischen Faktoren beeinflussen das biologische Alter? Wie hält man sich jung? 

Am meisten hilft die Reduzierung der Kalorienaufnahme. Dadurch verändert sich – wie man gesehen hat – die Signatur auf epigenetischer Ebene am wenigsten.

Beim Altern sieht man grundsätzlich, dass sich diese Signatur sehr stark verändert. Bereiche, die eigentlich verschlossen sind, öffnen sich, obwohl sie sich nicht öffnen sollten. Jüngere Zustände bleiben erhalten, wenn die Kalorienzahl geringer ist.

Es gibt kein Superfood. Der Ingwer-Shot ist vielleicht akut für die Entzündungshemmung gut. Aber systemisch gesehen ist es für den ganzen Organismus am zuverlässigsten erwiesen, wenn man die Kalorienzufuhr herunterschraubt. 

„Die meisten 100-Jährigen sind dünn“

Es ist aufgrund der Studienlage nicht seriös zu sagen, wenn Sie alle zwei Tage einen Salat essen, bleiben Sie jung. Dafür gibt es genügend Beispiele von Menschen, die nicht genügend Salat gegessen haben und doch sehr alt werden. Aber die meisten 100-Jährigen, die man in den Medien sieht, sind dünn. Sie werden selten korpulente 100-Jährige sehen.

Was halten Sie von dem Food-Trend „Epi-Food”, bei dem auf Weizenprodukte, Zucker und Milchprodukte verzichtet wird? 

Die ganzen Epi-Foods habe ich nicht genau verfolgt. Jedoch halte ich davon vieles für Quatsch. Was ich meinen Studierenden immer empfehle, ist die Kalorienreduktion. 

Von den genannten Lebensmitteln ist es hauptsächlich der Zucker. Bei Weizenprodukten ist zu bedenken, dass einige Menschen eine Unverträglichkeit haben und dass Weizen auch eine hohe Kaloriendichte aufweist. Im Süden werden jedoch mehr Weizenprodukte gegessen, und da ist die Lebenserwartung teilweise sehr hoch. Dort werden aber auch bessere Öle benutzt, wie zum Beispiel Olivenöl. Es wird nicht zu üppig gegessen. Am Ende ist es das Wechselspiel: Wie viele Kalorien und wie viele direkt toxisches Material nehme ich zu mir? 

Rezepte im Sinne der Epigenetik?

Eine weitere Sache, die sich immer mehr in Studien zeigt, ist, dass ein gewisses Maß an Fitness einen Effekt auf unser Alter hat. Dabei müssen wir unsere Muskelproteine erhalten. Es hat sich gezeigt, dass es ein systemisches Signal von den Muskeln gibt, das dem Körper bei guter Muskulatur signalisiert: Ich bin noch fit. Das erreichen wir durch die richtige Proteinzufuhr über die Ernährung, aber eben auch durch Work-outs. Die Vernachlässigung der Proteinzufuhr im muskulären Bereich und die Gebrechlichkeit beschleunigt das Altern. In dem Moment, in dem ich der Gebrechlichkeit entgegenwirke, und die geht auf unsere Statur zurück, bin ich automatisch dabei, dem Altern entgegenzuwirken.    

Haben Sie ein epigenetisch korrektes Lieblingsrezept? 

(lacht) Ich esse fast jeden Abend einen großen Salat, aber wie gesagt, es kommt nicht unbedingt darauf an. Außerdem esse ich gerne Nüsse. Vor allem Pistazien enthalten viel Protein. Und gerne noch etwas Parmesan über den Salat, weil dieser auch unglaublich viel Protein enthält.


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