Wie die Epigenetik den Jojo-Effekt erklärt

Forschende entdeckten epigenetische Veränderungen in Fettzellen adipöser Menschen und Mäuse, die auch dann erhalten bleiben, wenn diese effektiv Gewicht verloren haben. Die Veränderungen bilden offenbar eine Art Gedächtnis und sind vermutlich verantwortlich für den Jojo-Effekt, also dafür, dass Menschen, die abgenommen haben, sehr viel leichter als andere zum Ursprungsgewicht zurückkehren. (Bitte Titel der Meldung anklicken.)

Wie Pflanzen Umweltanpassungen vererben

Weil bei manchen Vertretern des Echten Leinkrauts (Linaria vulgaris) ein Gen durch angelagerte Methylgruppen stumm geschaltet ist, verlieren die Blüten ihre für Lippenblütler typische Form. Diese epigenetische Mutation wird an die Nachkommen vererbt. Rechts eine epimutierte, links eine normale Blüte. (Bildrechte: Enrico Coen, Norwich, Großbritannien)

Jincan Che et al.: A nested reciprocal experimental design to map the genetic architecture of transgenerational phenotypic plasticity. Horticulture Research 11, 08/2024, uhae172. Dass Pflanzen epigenetisch gespeicherte Umweltanpassungen über viele Generationen hinweg vererben können, ist schon lange bekannt. Das echte Leinkraut (Linaria vulgaris) kommt deshalb in zwei Formen vor, die früher für unterschiedliche Arten gehalten… Wie Pflanzen Umweltanpassungen vererben weiterlesen

Was ist die Epigenetik-News und wie können Sie sich für den Newsletter anmelden?

Ausschnitt aus der Sporks Science News #89. Der persönliche Newsletter von Peter Spork erscheint Freitags alle 14 Tage und enthält die neue Rubrik Epigenetik-News, die den Newsletter Epigenetik ersetzen wird. (Bildrechte: Volker Vomend)

Sie möchten alle 14 Tage kostenlos über die neuesten Studien zur Epigenetik informiert werden und weitere News aus einem der wichtigsten Forschungsgebiete unserer Zeit erhalten. Hier erfahren Sie, wie das gelingt. (Titel oben anklicken)

Epigenetische Veränderungen bei Long Covid

Erstaunlich viele Menschen sind betroffen von Long Covid, so dass sich inzwischen eine Art Pandemie nach der Pandemie abzeichnet: Bis zu 30 Prozent der früheren Covid-19-Patient*innen leiden je nach Analyse sogar noch zwei Jahre später an einem oder mehreren von mehr als hundert verschiedenen Symptomen. Die Hinweise häufen sich, dass dabei die Epigenetik ein Wörtchen mitredet. (Für die ganze Meldung, bitte den Titel anklicken.)

Bremst vegane Ernährung das Altern?

Der Deutsch-Amerikaner Steve Horvath stellte im Jahr 2013 seine Horvath‘s Clock genannte Methode vor, mit Hilfe einer recht einfachen Analyse des Musters epigenetisch aktiver Methylierungen an der DNA das biologische Alter von Menschen mit erstaunlicher Genauigkeit zu messen. Seitdem entwickelten Forschende gleich mehrere solcher epigenetischer Uhren. Es gibt mittlerweile sogar Selbsttests.
Jetzt zeigten Gesundheitswissenschaftlerïnnen um Varun Dwaraka aus Lexington, USA, dass auch die Ernährung einen messbaren Einfluss haben kann.

Epigenetik bereitet Gehirnzellen auf Gedächtnisbildung vor

Das Chromatin von Neuronen kann unterschiedlich kompakt sein (je roter desto kompakter). Je offener das Chromatin ist, desto eher ist die Zelle an der Gedächtnisbildung beteiligt (grün). (Bildrechte: Giulia Santoni / EPFL)

Wenn wir lernen, verändern sich Nervenzellen in unserem Gehirn. Das gelingt nicht zuletzt deshalb, weil die Zellen epigenetische Strukturen umbauen und so die Aktivierbarkeit ihrer Gene verstellen. Doch was entscheidet darüber, welche der vielen möglichen Zellen sich tatsächlich wandeln? Es sind nämlich immer nur wenige von vielen gleichartigen Zellen, die ein äußerer Reiz innerhalb eines Netzwerks erregt, die letztlich zur Gedächtnisbildung beitragen. Jetzt konnten Forschende aus Lausanne in Experimenten mit Mäusen zeigen, dass auch an dieser Vorauswahl der Nervenzellen die Epigenetik beteiligt ist.

Du bist, was dein Vater isst

Dass die Ernährung von Müttern während der Schwangerschaft einen großen Einfluss auf die spätere Gesundheit ihrer Nachkommen hat, ist längst bekannt. Der Lebensstil der Schwangeren beeinflusst die Epigenetik der Kinder und prägt sie so mitunter für den Rest ihres Lebens. Allerdings scheint das Essverhalten der Väter eine ganz ähnliche Rolle zu spielen. Wie hierbei die Übertragung des Lebensstils auf die Molekularbiologie der Kinder gelingt, ist aber noch weitgehend unbekannt.

Epigenetikerïnnen des Instituts für Diabetesforschung am Helmholtz Zentrum München entdeckten nun in Experimenten mit Mäusen eine neue Erklärung für das Phänomen.

Epigenetische Therapie von MS bei Mäusen

In Zellen eines menschlichen Gehirn-Organoids verstärkte die ESI1-Behandlung die Produktion von Myelinscheiden, wie die dicken, langen grünen Stränge in diesem konfokalen Mikroskopbild zeigen. (Bildrechte: Cincinnati Children's Hospital Medical Center)

Multiple Sklerose ist eine tückische, unheilbare Krankheit, bei der nach und nach die Myelinscheiden verschwinden, die viele Nervenzellen als eine Art Schutzschicht umgeben und weitere wichtige Funktionen haben. Bisherige Therapien bremsen das Fortschreiten des Leidens. Es gibt aber noch keine Behandlung, die zerstörte Zellen wieder regeneriert und damit in Richtung einer möglichen Heilung führt.

Ein neuer Ansatz scheint jetzt genau dieses Ziel mit Hilfe einer epigenetischen Umprogrammierung betroffener Zellen zu erreichen. Bislang wurde das Verfahren aber nur bei Mäusen und in der Petrischale getestet.

Neue Art des Heilens: Gene gezielt epigenetisch abschalten

Seit sie erkannt haben, wie wichtig die Epigenetik für die Regulation der Gene ist, wünschen sich Forschende ein Werkzeug, mit dessen Hilfe sie gezielt die Epigenetik verändern können. Mit Hilfe der nobelpreisgekrönten Genschere CRISPR/Cas9 sind sie seit 2021 halbwegs am Ziel.

Doch noch eignet sich die Methode kaum zum medizinischen Einsatz – und das schon gar nicht zur Behandlung von Krankheiten des Gehirns. Deshalb ist es eine wichtige Nachricht, dass Gentechnikerïnnen jetzt eine verbesserte Methode zur sogenannten Epigenom-Edierung vorgestellt haben. Diese soll das Nebenwirkungsrisiko senken und die Erfolgsaussichten erhöhen. Und sie scheint tatsächlich zu funktionieren.