Lebensstil beeinflusst den Stoffwechsel über verändertes Erbgut

24.09.2013 - Deutschland

Ein ungesunder Lebensstil hinterlässt Spuren im Erbgut. Diese können spezifische Auswirkungen auf den Stoffwechsel haben und so Organschädigungen oder Erkrankungen verursachen. Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben nun 28 DNA-Veränderungen identifiziert, die mit einem abweichenden Stoffwechsel korrelieren.

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.

Dazu untersuchte das Team um Christian Gieger (IGE) und Melanie Waldenberger (AME) in Zusammenarbeit mit Karsten Suhre vom Weill Cornell Medical College in Qatar das Blut von über 1800 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.

In den betreffenden DNA-Regionen fanden sich auch bereits bekannte krankheits-assoziierte 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.“

Originalveröffentlichung

Petersen, A.-K. et al., Epigenetics meets metabolomics: An epigenome-wide association study with blood serum metabolic traits, Human Molecular Genetics, 2013

https://www.bionity.com/de/news/145074/lebensstil-beeinflusst-den-stoffwechsel-ueber-veraendertes-erbgut.html

Originalveröffentlichung

Petersen, A.-K. et al., Epigenetics meets metabolomics: An epigenome-wide association study with blood serum metabolic traits, Human Molecular Genetics, 2013

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