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Umwelteinflüsse induzieren chronische Darmentzündung

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Erworbene Veränderungen der Erbsubstanz können zu chronischen Entzündungen des Darms wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa führen. Diese überraschenden Erkenntnisse, die an eineiigen Zwillingen gewonnen wurden, zeigen erstmals, dass Einflüsse der Umwelt auf das Erbgut wirken und so nachgeschaltete Funktionen im Darm langfristig Krankheiten auslösen können. Die Ergebnisse dieser Studie eines Wissenschaftlerteams der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und der Universität zu London wurden in „Genome Research“ veröffentlicht (2012, doi: 10.1101/gr.138347.112).

Chronisch-entzündliche Darm­er­krank­ungen haben in den letzten 50 Jahren deutlich zugenommen. Obwohl eine große Anzahl von Krankheitsgenen entdeckt wurde, ist weiter völlig unklar, warum die Krankheit zu einem bestimmten Zeitpunkt bei den einzelnen Patienten ausbricht. Es ist lediglich bekannt, dass Umweltfaktoren wie Ernährung und Lebensstil den Ausbruch der Erkrankung beeinflussen.
In anderen Zusammenhängen ist gezeigt worden, dass diese Umweltfaktoren molekulare Abdrücke (epigenetische Modifikationen) an bestimmten Buchstaben der DNA hinterlassen können.

Das Kieler Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) hat jetzt zusammen mit der Klinik für Innere Medizin I erstmals einen solchen epigenetischen Fingerabdruck im Erbgut von Personen mit chronisch-entzündlichen Darm­er­krank­ungen identifiziert. In Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stephan Beck vom University College London haben sie das Methylierungsmuster der Erbsubstanz im Darm von eineiigen Zwillingspaaren untersucht, von denen lediglich ein Zwilling erkrankt war.

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Durch den Vergleich dieser chemischen Veränderung der sonst identischen DNA konnte erstmals ein komplexes Programm von epigenetischen Veränderungen beschrieben werden. Da epigenetische Modifikationen Gene an- oder abschalten können, wurde gleichzeitig die Genaktivität untersucht, um die funktionellen Konsequenzen dieser molekularen Fingerabdrücke für die Darmschleimhaut zu ermitteln.

„Interessant ist, dass diese molekularen Abdrücke unabhängig von den bisherigen Risikogenen agieren. Welche einzelnen Umweltfaktoren die krankheitsrelevanten epigenetischen Modifikationen verursachen, ist mit dem aktuellen Stand der Forschung nicht zu beantworten, aber es zeigt sich, wie dynamisch unser Erbgut beeinflusst wird“, sagt Dr. rer. nat. Robert Häsler, Plattformleiter am IKMB. EB

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