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Wie Essen das Erbgut verändert

Nahrungsinhaltsstoffe können Gene an- und ausschalten – sogar über Generationen hinweg. Inwieweit dies bei der Entstehung von Krebs eine Rolle spielt, untersuchen Forscher derzeit.

Gutes Gemüse: Die richtige Ernährung kann die Gesundheit der nächsten Generation günstig beeinflussen.
Gutes Gemüse: Die richtige Ernährung kann die Gesundheit der nächsten Generation günstig beeinflussen.
Reuters

Die schlechte Nachricht zuerst. Es gibt keine «epigenetische Wunderdiät», die Krebs fernhält und die Alterung bremst. Aber aus dem Forschungsgebiet der Epigenetik kommen immer mehr Hinweise, dass die Ernährung Einfluss nimmt auf die molekularen Schalter, die kontrollieren, ob bestimmte Gene aktiv sind oder aber «stumm» bleiben. Vereinfacht gesagt: Mit dem, was wir essen, können wir Gene an- und ausknipsen. Und wir beeinflussen damit sogar das Erbgut unserer Nachkommen.

Im Erbgut sind in einer langen Folge von vier «Buchstaben» alle Informationen codiert, die den Menschen und seine Gesundheit ausmachen. Deshalb wird das Genom auch als «Bauplan des Lebens» bezeichnet. Doch das Funktionieren unseres Körpers wird nicht allein durch die richtige Abfolge der Buchstaben bestimmt, sondern vor allem durch die Anweisungen, wie diese zu lesen sind. Diese Anweisungen erfolgen mithilfe verschiedener Arten von molekularen Schaltern. Am wichtigsten sind die Methylgruppen. Je nachdem, wie viele davon in welcher Anordnung an einer bestimmten Stelle der Erbsubstanz hängen, signalisiert dieses «Methylierungsmuster», welches Gen in ein Protein übersetzt werden soll (Gen «an») oder eben nicht (Gen «aus»).

Hilfe bei der Krebsvorsorge

Doch die natürliche Alterung bringt dieses geniale Kontrollsystem durcheinander. Auch bei beginnenden chronischen Erkrankungen und Krebs treten Fehlmuster auf. Im Gegensatz zu Mutationen oder irreparablen Schäden der Erbsubstanz sind solche epigenetischen Veränderungen jedoch prinzipiell umkehrbar: Fehlende Methylgruppen können wieder hinzugefügt, zusätzliche entfernt und so das Methylierungsmuster korrigiert werden. Diese Wirkung können kleine Moleküle ausüben, die vor allem mit dem Essen in den Körper gelangen.

Tatsächlich konnte die Forschung bereits für eine Reihe von Nahrungsinhaltsstoffen zeigen, dass sie auf diese Weise krebsvorbeugend wirken. Es sind lauter alte Bekannte. Allen voran das Folat, auch Vitamin B9 genannt, reichlich enthalten in Blatt- und einigen Kohlgemüsen, Tomaten, Orangen, Getreide sowie in Innereien wie Leber und Nieren. Der Körper braucht es, um Methylgruppen bereitzustellen. Ein Mangel an diesem Nährstoff kann zu einem Verlust von Methylgruppen an der Erbsubstanz führen.

Ein niedriger Folatspiegel geht mit einem erhöhten Risiko für Tumoren an Darm, Brust, Eierstöcken, Gebärmutterhals, Bauchspeicheldrüse, Hirn und Lunge einher. Wie eine Beobachtungsstudie an 1100 Freiwilligen im US-Bundesstaat New Mexico 2010 ergab, erreichen sogar Raucher einen gewissen Schutz vor Lungenkrebs, wenn sie sich mit viel folatreichem Gemüse versorgen. Die Kost beeinflusst nachweislich die Methylierungsmuster an den «Startknöpfen» für acht Gene, die bei Lungenkrebs stummgeschaltet sind.

Wie viel Folat jedoch im Körper kreisen muss, um zuverlässig vor Krebs zu schützen, lässt sich nicht eindeutig sagen. Wer deshalb Supplemente und mit synthetischer Folsäure angereicherte Nahrungsmittel zu sich nimmt, könnte sogar genau das Gegenteil des erwünschten Effekts erreichen. Womöglich verstärken die künstlichen Zusätze sogar Vorstufen der Krebsentstehung. Supplemente sind deshalb nur dann angezeigt, wenn ein nachgewiesener Mangel oder, etwa bei Schwangeren, ein erhöhter Bedarf an Folat besteht.

Auch das Spurenelement Selen – an dem in unseren Breiten freilich selten Mangel herrscht – könnte so vor Krebs schützen. Es hebt die Methylierung an einem Gen auf, das normalerweise für die Entsorgung von Chemikalien und krebsauslösenden Stoffen in der Zelle zuständig ist und in Tumoren der Prostata stillgelegt wird. Ähnliche Effekte konnten Wissenschaftler im Labor mit Inhaltsstoffen von Wasserkresse, Grüntee, Soja und Tomaten nachweisen.

Von Apfel bis Zwiebelgewächse

Die Pharmazeutin Clarissa Gerhäuser vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg hat kürzlich die wissenschaftliche Literatur systematisch durchforstet, um herauszufinden, welche natürlichen Substanzen die Aktivität von Genen beeinflussen, von denen man weiss, dass sie bei der Entstehung von Krebs eine Rolle spielen. Die Liste der Nahrungsmittel mit gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen reicht von Apfel bis Zwiebelgewächse. Die meisten Daten stammen aber aus Versuchen an Zellkulturen. «Es ist noch viel zu früh, daraus Ernährungsempfehlungen zur Krebsvorbeugung abzuleiten», sagt Gerhäuser.

Die Ernährung wirkt sich jedenfalls nicht nur auf die individuelle Gesundheit, sondern auch auf die des Nachwuchses aus. So führt eine eiweissarme Ernährung trächtiger Ratten bei den Jungen zu Bluthochdruck. Einen der überzeugendsten Belege lieferten Ende der 90er-Jahre Untersuchungen an Personen, deren Mütter im holländischen «Hungerwinter» 1944/45 schwanger gewesen waren, als die deutschen Besatzer eine Lebensmittelblockade verhängt hatten. Infolge des Mangels wiesen die Kinder ein sehr niedriges Geburtsgewicht auf. Gut 50 Jahre später waren sie jedoch überdurchschnittlich oft übergewichtig, neigten zu Glukoseintoleranz, die als Vorstufe des Diabetes gilt, zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Brustkrebs.

Wie sich herausstellte, war bei ihnen die epigenetische Kontrolle eines Hormongens gestört, das beim Wachstum, bei der Aufnahme von Glukose in die Zellen und möglicherweise auch bei der Entstehung von Krebs eine Rolle spielt. Sogar die Enkel der Frauen, die im Hungerwinter Mangel gelitten hatten, kamen mit niedrigem Geburtsgewicht zur Welt. Aber nicht nur Unterernährung, auch mütterliches Übergewicht wirkt sich auf das Gewicht und den Stoffwechsel des Nachwuchses aus. Einer kürzlich im Fachjournal «Nature» veröffentlichten Untersuchung an Mäusen zufolge könnte sogar das Essverhalten des Vaters die Gesundheit der Kinder beeinflussen.

Die gute Nachricht zum Schluss lautet: All jenen, die sich bislang gesträubt haben, abwechslungsreich und vor allem oft Früchte und Gemüse zu essen, liefert die Epigenetik überzeugende Argumente, den guten Vorsätzen endlich Taten folgen zu lassen.

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