HIGHLIGHTS 32 JUNI 16, 2014

Ein Rätsel

So viele Menschen klagen über dieselbe Reihe von nicht übertragbaren Krankheiten, sie schreiben diese jedoch unterschiedlichen Ursachen zu, so dass das alles einfach kaum mehr zu glauben wird.

Die Probleme sind fast immer dieselben: drastisch steigende Fettleibigkeit, Zuckerkrankheit, Krebs, Parkinson- und Alzheimer-Erkrankungen, Verwirrung des Immunsystems, Geburtsfehler, Unfruchtbarkeit, Autismus und so weiter.

Diese verwirrende Klagenmenge bombardiert uns jeden Tag von verschiedenen Seiten: chemische endokrine Disruptoren und andere Umweltschadstoffe; zu sterile Umgebung (zu wenig guter Darmmikroben); falsche chemische Substanzen in Ihrem Essen (z.B. zu viel Zucker, gesättigte Fettsäuren); modernes Lifestyle (z.B. Couch-Potato-Lifestyle); GVO-Erzeugnisse (und diese seltsamen Proteine, die diese Pflanzen produzieren); Schwermetalle (Blei und Quecksilber); zu wenig natürlicher chemischer Stoffe - Nährstoffe - in der Nahrung, die mittels intensiver landwirtschaftlicher Methoden, Stress, Pestizide, pharmazeutischer Mittel, Antibiotika im Fleisch und Milchprodukten etc. angebaut wird. Die einzigen Katastrophen, die hier nicht aufgelistet wurden, sind die Klimawandlung und Bevölkerungsexplosion. Diese zwei verursachen keine Zuckerkrankheit.

Die gewöhnliche Gemeinsamkeit aller Epidemien dieser nicht übertragbaren Krankheiten scheint die Genexpression zu sein. Es ist erschreckend, wie wenige Menschen verstehen, was das bedeutet, aber wenn Sie das einmal verstanden haben, können Sie die Puzzleteilen sehr einfach zusammenpassen.

Genexpression

Die Epigenetik ist ein neues Schlagwort in der Wissenschaft und Gesundheitslehre. Epigenetik ist so etwas wie ein Satz natürlicher Molekularwerkzeuge, die bestimmen, wann und welche Gene in unserer DNA eingeschaltet und ausgeschaltet werden sollen. Epigenetische Mechanismen regeln die Wechselwirkung zwischen einem Hormon und einer Genexpression.

Ihre DNA - der Kode, den Sie von jedem Ihrer Elternteile erhalten, wenn Sie noch lediglich aus einer Zelle bestehen, ist Ihr Muster, was die Herstellung der Proteine anbelangt. Das ist alles, was Sie bekommen. Irgendwie entstehen aus dieser einen Zelle die Herzgeweben, Augengeweben, Knochenzellen etc., jede mit weitaus unterschiedlichen Eigenschaften. Und alle weiteren Geweben in Ihrem Körper tragen während Ihrer ganzen Lebenszeit exakt dieselbe DNA. Egal, ob es eine Hautzelle Ihres Zehs ist, eine Zelle in Ihrem Leber oder Hirn.

In jedem Organ wird diese DNA Trillionen Male pro Sekunde verwendet, wenn die Gene Sie mit Proteinen versorgen, die Sie brauchen, genau zur richtigen Zeit und an richtiger Stelle. Das ist ausgesprochen wichtig für die Gesundheit und dafür, dass Sie diese Person sein können, die Sie sind, von Ihrem Geschlecht bis zu Ihrer Sexualität.

Das, was ermöglicht dies ist die Tatsache, dass verschiedene DNA-Gene in verschiedenen Zellen eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Dieser Prozess wird durch die Hormone kontrolliert.

Zum Beispiel, ein Hormon kann eine Zelle stimulieren, so dass diese ein Protein aussondert, welches Ihren Zellen befiehlt, es ist Zeit zu essen, oder ein Protein, das Sie vor Tumoren schützt, oder ein Protein, das Sie glücklich macht. Die Leber funktioniert dank den Enzymen und diese sind Proteine, die durch Genexpression produziert wurden. Neue Blutzellen werden mit verschiedenen Proteinen gebildet, die dank der Genexpression entstanden sind.

Die Wechselwirkung zwischen den Hormonen und Genen findet mithilfe der epigenetischen Werkzeuge statt. Es gibt dafür ein paar Mechanismen.

Einige dienen als eine Sperre. Wie eine Sperre am Elektroschalter, die verhindert, dass Sie den Schalter umdrehen und das Licht anmachen. Ein Teil der Gene in den Zellen, die Ihren Zahn bilden, sollen still bleiben, denn ein Zahn soll beispielsweise kein Dopamin produzieren. Wie können Sie sicher sein, dass dieser Teil nicht eingeschaltet wird? An diesem Teil des Gens gibt es nämlich eine Sperre.

Es gibt Molekularsperren, die verhindern, dass die Gene zur unrichtigen Zeit oder im unrichtigen Gewebe eingeschaltet werden. Eine gewöhnliche "Molekularsperre" wird Methylierung genannt. Ein kleines Molekül, eine Methylgruppe genannt, schließt sich an ein Gen auf die Art an, die verhindert, dass ein Hormon den Schalter erreicht. So kann ein Gen nicht eingeschaltet werden und das Protein, das durch dieses Gen irrtümlicherweise produziert werden könnte, entsteht nicht.

Anderer epigenetischer Mechanismus - die sogenannte Histonmodifikation - rollt den nicht verwendeten Teil der DNA in Ihrem Zahnschmelz auf, so dass es nicht auf die Weise zu funktionieren beginnt, wie die Zelle in Ihren Testikeln. Die Hormone können die Promoterbereiche (die Auslöser) der DNA einfach nicht erreichen. (Beachte, dass Ihre Zelle über 2 m der DNA verfügt, angenommen dass sie völlig abgewickelt ist. Normalerweise ist sie jedoch in der Zelle um das Histon gewickelt und dann ist sie lediglich 0,1 mm lang).

Und umgekehrt ist die Aktivierung genau der richtigen Stelle in Ihrem Gen zur genau notwendigen Zeit ausgesprochen wichtig.

Der ganze Mechanismus ist außerordentlich komplex und fein abgestimmt. Es gibt so viele chemische Signale - Hormone - die gesendet werden, damit unsere Physiologie täglich funktionieren kann, so dass unser Blut damit wortwörtlich gestopft werden könnte, wenn sie nicht so gebildet wären, dass sie in winzig kleinen Dosen effektiv funktionieren können. Dosen wie eine Anzahl der Teile pro Trillion (ppt): das Äquivalent eines Tropfens Sirup in 24 Olympia-Schwimmbecken.

Schauen Sie sich die Videoteile an, die einige Prozesse in Echtzeit darstellen.

Gerade jetzt erfährt die Wissenschaft sehr viel darüber, wie das Leben, das Sie leben, die Epigenetik und Genexpression beeinflussen kann. Stress, natürliche chemische Substanzen in den Nahrungsmitteln (Nährstoffe), Fremdproteine, wie diese in genetisch veränderten Pflanzen, chemische Substanzen, die durch komplexe Mikrobiome aus unseren Körpern ausgesondert werden (oder nicht ausgesondert werden), Umweltschadstoffe - wie chemische endokrine Disruptoren oder Schwermetalle - können die Genexpression ändern, und sie ändern sie auch.

Wichtig ist, dass wenn Sie sich dessen bewusst werden, verstehen Sie auch wie sehr unterschiedliche Umweltfaktoren dieselbe Krankheiten verursachen können.

Selbstverständlich gibt es mehrere natürliche Faktoren, die die Genexpression beeinflussen. Ultraviolettes Licht von der Sonne verursacht, dass beispielweise Ihre Haut Melanin produziert und Sie die Sonnenbräune bekommen.

Das Problem wird ernst, wenn wir uns dessen bewusst werden, dass wir uns mit neuen, durch den Menschen erzeugten chemischen Substanzen (oder Schwermetallen wie Quecksilber und Blei, die wir aus unterhalb der Erdoberfläche in abnormal hohen Mengen gewonnen haben) umgeben haben, welche unsere Genexpression beeinflussen, jedoch noch niemals in unserer Evolutionsgeschichte mussten wir sie anpassen. Diese Anpassung, wenn sie überhaupt möglich wäre, würde über mehrere Generationen hinweg dauern. Unterdessen könnten die biologischen Störungen, die wir und unsere Ökosysteme erfahren, sich gegenseitig verschlechtern oder verstärken. Nehmen Sie die Pestizide oder Biozide als Beispiel: sie können direkt in unseren Körpern als endokrine Disruptoren fungieren und/oder bestimmte Stämme symbiotischer Bakterien in unserem Mikrobiom schwächen, was wiederum auch zu negativen gesundheitlichen Effekten führen kann.

Hoffentlich wird dieses aufblühende Forschungsfeld im Bereich der Epigenetik uns helfen, die Antworten für unzählige heutige Geheimnisse bezüglich der Verschlechterung des Gesundheitszustands zu finden.

Inzwischen lade ich Sie ein, einen Blick auf dieses National Geographic Video zu werfen, das sich mit der Biologie der Homosexualität befasst: Wie ist das möglich, dass einer der identischen Zwillinge homosexuell und der andere heterosexuell ist?