Schon in den 1980er Jahren formulierte der Brite David Barker die These, dass die Basis vieler Krankheiten, die erst im Erwachsenenalter auftreten, in den ersten tausend Tagen des Lebens gelegt wird. In dieser Zeit, ab der Zeugung bis etwa zum Ende des zweiten Lebensjahres, entwickeln sich die meisten Organe. Jetzt sind sie besonders empfänglich für Signale von außen – und manch ein epigenetisches Programm wird fest ins Erbgut eingeschrieben. Das kann wiederum den Stoffwechsel und das Erkrankungsrisiko zeitlebens verändern.
Mittlerweile gibt es zahlreiche Belege aus Tierexperimenten, aber auch aus Studien beim Menschen, dass die sogenannte perinatale Programmierung – also die epigenetische Prägung in den ersten tausend Tagen – das Krankheitsrisiko für komplexe Krankheiten, inklusive psychischer Leiden und Krebs tatsächlich massiv beeinflussen kann. Auf welchem Weg der Lebensstil der Eltern aber genau den Stoffwechsel des Kindes dauerhaft verändert, ist bis heute nur selten im Detail bekannt.
Diese Lücke füllt nun im Fall von Leberkrankheiten eine Studie von Forschenden um Elvira Mass vom LIMES-Institut der Universität Bonn. In Experimenten mit Mäusen zeigten die Forschenden, wie das Übergewicht der trächtigen Mutter das Risiko des Nachwuchses erhöht, eine Fettleber zu entwickeln.
Die extrem fettreich ernährten und deshalb übergewichtigen Muttertiere versorgten die Embryonen des Nachwuchses über die Nabelschnur mit einer ungewohnt großen Menge bestimmter Fettsäuren. Darauf reagierte auch eine Gruppe von Immunzellen – sogenannte Makrophagen – die in die Leber der Jungtiere einwanderten.
Diese Zellen heißen Kupffer-Zellen. Dass sie in die Leber einwandern und dort zeitlebens bleiben, ist normal. Sie arbeiten dort als Immunzellen und senden verschiedenste Signale an die anderen Leberzellen. Exakt diese Signale scheinen es der neuen Studie zufolge aber zu sein, die das spätere Risiko für Leberkrankheiten wie Fettleber beeinflussen. Denn je nachdem, wie die Mutter ernährt wurde, werden die Gene der Kupffer-Zellen unterschiedlich reguliert. Die Signale, die sie aussenden, verändern sich.
Angeregt durch das Überangebot an Fettsäuren ist in den Kupffer-Zellen des Nachwuchses der überernährten Mütter ein bestimmtes Gen namens HIF1α besonders aktiv. Das Produkt dieses Gens verändert die Aktivität vieler anderer Gene. Im nächsten Schritt baut sich die Epigenetik der Zellen um. Sie sind auf Dauer umprogrammiert und versorgen ihre Umgebung mit ungewöhnlichen Botenstoffen.
Infolgedessen steigt das Risiko der kommenden Generation, leberkrank zu werden. Die Kupffer-Zellen seien „generationsübergreifende Boten, die während der Schwangerschaft mütterliche Faktoren wahrnehmen und diese Informationen in ein langanhaltendes Genaktivitäts-Programm im Erwachsenenalter übertragen“, schreiben die Forschenden.
Nun hoffen Mass und Co., in der perinatalen Phase „ein therapeutisches Zeitfenster“ gefunden zu haben, „um den Stoffwechselstatus von Kupffer-Zellen so zu beeinflussen, dass die Nachkommen keine Fettleber entwickeln werden.“ Es geht also darum, eine Krankheit zu bekämpfen, bevor sie überhaupt entsteht.