Wie unsere Eltern uns noch vor der Geburt geprägt haben

Doch bei beiden Ursachen genetischer Veränderung, egal ob Mutation oder Fortpflanzung, gibt es jeweils einen großen Haken: Um sich genetisch an Veränderungen anzupassen, ist eine Art entweder auf den Zufall angewiesen oder die Zeit. Von einer Generation zur nächsten vergehen beim Menschen derzeit mehr als 30 Jahre. Bis sich rein zufällig die passende genetische Kombination aus zwei Eltern ergibt – darauf kann man nicht warten.

Epigenetik verschafft uns theoretisch einen Überlebensvorteil

Epigenetische Veränderungen geschehen schneller und scheinen viel weniger zufällig in Bezug auf die Umwelt. Man könnte auch sagen: Kurz vor der Geburt macht unser Erbgut noch einmal einen Realitätscheck. Wenn die Welt da draußen ungemütlich ist, dann bereitet uns die Genregulation auf diese Weise bestmöglich darauf vor. Das wäre eine evolutive Erklärung. Doch leider führt sie in der heutigen industrialisierten Welt zu manchen Problemen, wie wir gleich noch sehen werden.

Eigentlich gibt es bei neuem Leben eine Art Neustart. Doch mittlerweile wissen wir, dass Kinder nicht einfach die Hälfte des Erbguts ihrer Eltern neu zusammensetzen und dann epigenetisch bei null beginnen. Stattdessen sind sie unweigerlich vorgeprägt — durch die Umwelt und das Verhalten der Eltern. Das Genom jedes Kindes enthält Merkmale, die noch aus der Zeit vor der Geburt oder während der Schwangerschaft stammen, also Wochen, Monate oder sogar Jahrzehnte zurückliegen können. Das sind die bereits genannten ein Prozent des Genoms, die je nach Lage unterschiedlich wichtig sein können.

Epigenetische Effekte begleiten uns ein Leben lang und verändern sich währenddessen

Eins noch: Die Epigenetik hört nach der Geburt nicht auf, sondern sie ist immer aktiv. Forschende konnten das etwa anhand eines Fahrrad-Experiments zeigen. Die Probandinnen und Probanden mussten eine Zeit lang nur mit einem Bein in die Pedale treten. Später konnten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen messen, dass sich die Genaktivität im linken und rechten Bein unterschieden hat. Die Muskeln haben sich an die neuen Bedingungen auch epigenetisch angepasst.

Die Epigenetik ist also ein wichtiger Mechanismus, um uns ständig anzupassen. Unsere Gesellschaft hat sich aber dermaßen entwickelt, dass natürliche Mechanismen mit unserem zivilisatorischen Zustand aneinandergeraten.

In anderen Ländern wie Indien aber sieht man steigende Diabetes- und Übergewichtszahlen auch bei untergewichtigen Müttern. Gerade dort scheint die Epigenetik einen Einfluss zu haben. Evolutionär könnte man das so erklären: Der Körper des Kindes soll vorbereitet sein auf schlechte Zeiten, wie sie während der Schwangerschaft geherrscht haben. Das könnte die Überlebenschancen verbessern.

Was die Eltern essen, prägt die Kinder

Nun ist es aber so, dass sich das Leben und der Lebensstil von vielen Menschen in Entwicklungsländern sehr plötzlich geändert hat. Die Kinder von unterernährten Müttern hatten auf einmal genug oder überdurchschnittlich viel zu essen. Je industrialisierter das Land, desto eher landen ungesunde Lebensmittel auf dem Teller, desto mehr Süßigkeiten gibt es. Gerade bei untergewichtigen Müttern zeigt sich, dass die Nachkommen ein erhöhtes Risiko haben, das genaue Gegenteil zu entwickeln: Übergewicht. Aus Tierstudien weiß man, dass die Nachkommen quasi prädestiniert waren, mehr zu essen und auch mehr Gewicht zuzulegen.

Ebenso konnte man bei Nagetieren zeigen, dass die Nachkommen von unterernährten Müttern ein höheres Diabetes-Risiko hatten. Dieser Effekt zeigte sich sogar in der Enkelgeneration.

Auch die Mahlzeiten des Vaters spielen eine Rolle

Der Mutter wird eine größere Rolle zugesprochen als dem Vater, schließlich haben die Monate während der Schwangerschaft einen besonderen Einfluss auf die Epigenetik. Forschende konnten aber für Vatertiere ebenfalls nachweisen, dass veränderte Nahrungszusammensetzungen (mehr oder weniger Protein) auch epigenetische Veränderungen beim männlichen Nachwuchs hervorriefen. Ebenso konnten sie nachweisen, dass auch eine fettreiche Ernährung das Diabetesrisiko der Tochter beeinflusste.

Warum du nicht jeder Ernährungsstudie trauen und glauben solltest, erklären wir hier ... 

Ein wichtiger Nährstoff während der Schwangerschaft ist Folsäure. Bekommt der Embryo zu wenig, steigt das Risiko für schwere Entwicklungsstörungen. Das Gewebe, aus dem sich das zentrale Nervengewebe und auch das Gehirn entwickeln, ist davon betroffen. Manche Kinder zeigen neurologische Störungen. Der Mangel kann auch so stark sein, dass sich keinerlei Gehirn entwickelt und der Embryo verstirbt.

Folsäure steht im Fokus der Forschenden

Dieser wichtige Nährstoff kann selbstverständlich auch in zu hoher Dosis vorliegen. Biochemisch ist Folsäure ein Lieferant für Methylgruppen, also genau die chemischen Verbindungen, die zu epigenetischen Veränderungen führen. Zu viel Folsäure könnte dazu führen, dass mehrere Gene willkürlich verändert werden.
Allerdings gibt es keine überzeugenden Hinweise darauf, dass grundsätzlich überall die Gene von zu viel Folsäure betroffen sind. Forschende vermuten, dass es auf bestimmte Gene einen höheren Einfluss haben kann. Dafür braucht es in Zukunft aber spezielle Untersuchungen.

Was genau alles bei einer Geburt passiert, zeigen wir hier …

Rein statistisch konnten Forschende Zusammenhänge zwischen dem Geburtszeitpunkt und der psychischen Belastbarkeit feststellen. Demnach sollen Sommerkinder launischer sein als andere, Herbstkinder seltener depressiv und Winterkinder dafür geistig gefestigter. Das klingt genauso spannend wie zufällig. Und tatsächlich waren die statistischen Unterschiede nicht groß genug, um nicht doch den Zufall ausschließen zu können.

Allerdings überlappen sich solche Ergebnisse mit denen aus anderen Studien. Etwa korrelieren auch Geburtstage mit einem erhöhten Selbstmordrisiko. Menschen, die zwischen April und Juni auf die Welt gekommen sind, hatten demnach ein höheres Risiko, sich selbst zu töten. Letztlich kommen hier aber noch so viele weitere nie berücksichtigte Faktoren hinzu, dass die wenigen Studien dazu keinen endgültigen Schluss zulassen. Zumal es reine Korrelationsstudien sind und keinerlei biochemische, neuronale oder hormonelle Erklärungen dafür vorliegen.

Für Allergien gibt es plausible Erklärungen

Anders ist es beim Zusammenhang zwischen Geburtszeitpunkt und Allergien. Dort gibt es zahlreiche Zusammenhänge, die darüber hinausgehen, dass Kinder von allergischen Eltern ebenfalls häufiger an Allergien leiden.

Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen sahen in einer Untersuchung an 6000 Kindern, dass gerade diejenigen, die zwischen Oktober und November geboren sind (9,5 Prozent), häufiger Allergien haben als Sommerkinder (5 Prozent). Die Forschenden erklären das damit, dass die Pollenaktivität möglicherweise in einer kritischen Phase der embryonalen Entwicklung entscheidend dafür ist, wie häufig die Kinder später ebenfalls eine Allergie entwickeln.

Der Kampf zwischen Immunsystem und Fremdkörpern im Allgemeinen reicht dafür aus, denn erhöhte Pollenaktivität führte demnach auch zu erhöhten Nahrungsmittelallergien. In den ersten drei Schwangerschaftsmonaten sei das Allergierisiko bei den späteren Winterkindern verdreifacht gewesen.

Manche Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen denken auch einen Schritt weiter: Wenn Epigenetik nur biochemische Veränderungen am Erbgut sein sollte – vielleicht könnten wir diese durch Medikamente steuern. Wenn wir etwa wissen, dass bestimmte Genregionen (de-)methyliert sind und deshalb ein höheres Diabetes-, Krebs- oder Depressionsrisiko vorliegen, dann könnte man die Ursache dafür bekämpfen.

Epigenom könnte Risiken verraten

Wer sein Epigenom scannen ließe, der könnte wissen, wofür er anfällig ist, und seinen Lebensstil daraufhin anpassen. Es besteht aber dasselbe Problem wie bei einer Genanalyse: Wollen wir überhaupt wissen, was uns womöglich mit einem x-beliebigen Risiko im Leben droht? Oder würde uns das mehr schaden als nützen? Eine schwierige Frage.

Das Wissen um epigenetische Einflüsse könnte aber helfen, die Empfehlungen für werdende Eltern zu verfeinern, sich möglicher Risiken bewusster zu werden und negative Auswirkungen auf die Kinder und Enkelkinder zu verhindern.