Das alte Dogma, dass die Eigenschaften eines Organismus durch die Gene unveränderbar bestimmt wird, gilt nicht mehr. Umwelteinflüsse und der individuelle Lifestyle beeinflussen die Epigenetik und können damit Krankheiten verursachen, bremsen oder Persönlichkeitsmerkmale ändern.

▶ FLORIAN FELS

Die DNA lässt sich mit einem Klavier vergleichen. Ein Klavier hat immer 88 Tasten, für jede ist der Ton definiert, den sie erzeugen soll. Man kann auf diesen 88 Tasten aber Tausende von unterschiedlichen Musikstücken spielen, je nachdem in welcher Kombination man die Tasten betätigt. In unserem Körper ist die DNA-Sequenz in jeder Zelle identisch, sie wird aber ganz unterschiedlich bespielt. So entstehen unsere rund 250 verschiedenen Zelltypen, beispielsweise Herz-, Lungen oder Nervenzellen, die sich in ihrer Form und ihren Eigenschaften unterscheiden. Die Bespielung der DNA erfolgt durch chemische Prozesse, bei denen einzelne Gene oder Genabschnitte mithilfe von Proteinen an- oder abgeschaltet werden. Diese Prozesse in den Zellen werden als Epigenetik bezeichnet.

Die epigenetischen Mechanismen dienen dazu, die Flexibilität des immer gleichen Erbguts zu erhöhen. Dabei hängt es auch von Umweltfaktoren ab, in welcher Weise verschiedene Zellen ihre identischen DNA-Sequenzen einsetzen. So ändert beispielsweise das Rauchen das epigenetische Programm von Lungenzellen und kann zu Krebs führen. Andere Reize wie Krankheit, Ernährung oder Stress können im epigenetischen Gedächtnis der Zellen gespeichert werden.

Beispiel Pima-Indianer
Welch überragende Rolle die Ernährung und Bewegung als epigenetischer Faktor spielen kann, lässt sich an dem Beispiel der Pima-Indianer erkennen. Der Volksstamm hatte sich vor ein paar Generationen getrennt. Ein Teil siedelte sich in Arizona an, ein anderer Teil zog weiter und liess sich in den Bergen von Mexiko nieder. Letztere führten ihr traditionell aktives Leben als Jäger und Farmer weiter, und ernähren sich gesund von ihren Produkten. Die Nachfahren in Arizona haben dagegen den «American Way of Life» angenommen, ernähren sich überwiegend mit Fast Food und bewegen sich weniger. Verbunden mit starkem Übergewicht, und unabhängig vom Alter, leiden etwa 40 Prozent der Arizona-Pima-Indianer an einem Typ-2-Diabetes, während nur sieben Prozent der in Mexiko lebenden Pima-Indianer einen Typ-2-Diabetes aufweisen. «Dieses Beispiel zeigt uns, welche Bedeutung Umweltbedingungen und Lebensstil für den Durchbruch eines hohen genetischen Risikos haben», so Heike Bischoff-Ferrari, Professorin für Geriatrie und Altersforschung Universität Zürich. Sie erforscht den Einfluss von epigenetischen Faktoren für ältere Menschen. «Auch der Alterungsprozess ist genetisch determiniert. Trotzdem können wir den Alterungsprozess über physische Aktivität und gesunde Ernährung verlangsamen und altersbezogene Erkrankungen hinauszögern.» Damit haben Menschen einen Schlüssel in der Hand, mit dem sie ihre Chancen verbessern können, bestimmte genetische Risiken für altersbezogene Krankheiten wie Demenz, Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Diabetes zu senken.

Richtige Ernährung senkt Alzheimer-Risiko
Was können wir konkret tun, um unsere Krankheits-Risiken zu minimieren? Ernährung scheint ein wichtiger Faktor. Als besonders gesund gilt die mediterrane Diät: Viel Gemüse, Olivenöl und Fisch zum Beispiel. Studien belegen, dass die mediterrane Diät im Vergleich zu einer Low-Fat-Diät das Risiko für Herzerkrankungen um 30 Prozent senken kann. Eine Weiterentwicklung der mediterranen Diät ist die Mind-Diät. Diese enthält gesunde Komponenten (grünes Blattgemüse, gelbes Gemüse, Nüsse, Beeren, Vollkorngetreide, Bohnen, Fisch, Olivenöl, 1 Glas Wein), die man regelmässig zu sich nehmen sollte, und ungesunde Komponenten (rotes Fleisch, Butter/Margarine, Käse, Süssigkeiten, Frittiertes/Fast Food), die man in Massen oder gar nicht essen sollte. Schon wenn man sieben bis acht dieser Empfehlungen in seiner Diät berücksichtigt, geht nach einer 10-Jahres-Studie das Risiko an Alzheimer zu erkranken bei älteren Menschen um 35 Prozent zurück. Befolgen sie mehr als neun dieser Empfehlungen sogar um bis zu 53 Prozent. «Die Ernährung und auch Bewegung kann man sich wie einen Hebel für unsere Krankheits-Risiken vorstellen. Wir können den Hebel mit einem ungesunden Lebensstil scharf schalten oder umkehrt senken», so Bischoff-Ferrari.

Meilenstein der Prävention
Zurzeit wertet sie mit ihrem Team die Ergebnisse der DO-HEALTH-Studie aus. DO-HEALTH ist die am Universitätsspital Zürich koordinierte grösste Altersstudie Europas, die im Jahr 2012 startete und im siebten Forschungsrahmenprogramm der EU finanziert wurde. DO-HEALTH umfasst 2157 relativ gesunde Frauen und Männer im Alter von 70 Jahren und älter aus fünf Ländern (Schweiz, Deutschland, Österreich, Frankreich, Portugal). Untersucht wurde, ob man mit drei einfachen, erschwinglichen und verträglichen Massnahmen (regelmässige Einnahme von Vitamin D und Omega-3-Fettsäuren sowie ein leicht durchführbares Trainingsprogramm für zu Hause) das gesunde und aktive Älterwerden der europäischen Bevölkerung fördern kann. Konkret wurde der Einfluss der Therapiemassnahmen über drei Jahre auf fünf Endpunkte untersucht: Blutdruck, Mobilität, Gedächtnisfunktion, Knochenbruchrisiko, und die Infektionsrate. Bischoff-Ferrari erwartet, dass DO-HEALTH ein Meilenstein der Prävention sein wird, darf aber noch keine Details verraten. Die Ergebnisse werden Mitte des Jahres veröffentlicht. Willkommene Nebenprodukte der Studie werden erstmals Referenzwerte für viele Organfunktionen, wie Muskelmasse und Gedächtnisfunktionen sowie Laborreferenzwerte von Menschen über 70 Jahren sein. Bisher wird im Klinikalltag mit Referenzwerten gearbeitet, die sich auf Menschen in einem mittleren Alter beziehen.

Zudem wird DO-HEALTH die Chancen zur Verbesserung unserer Gesundheit, die die Epigenetik-Forschung uns aufzeigt, weiter aufschlüsseln. Laut Professorin Bischoff-Ferrari sollte uns das Mut machen: «Die Genetik hat immer so etwas determiniertes, während die Epigenetik uns berechtigte Hoffnung macht, dass wir selbst etwas ändern können.»