Labo Online - Analytic, Labortechnik, Life Sciences
Home> Life Sciences> Genomics/Proteomics>

Fettleibigkeit und Diabetes sind epigenetisch vererbbar

EpigenetikFettleibigkeit und Diabetes sind epigenetisch vererbbar

Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München haben in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität München und dem Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD) nachgewiesen, dass durch Ernährung verursachte Fettleibigkeit und Diabetes sowohl über Eizellen als auch über Spermien epigenetisch* an die Nachkommen vererbt werden können.

Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum Münche

Für Ihre Studien verwendete das Team vom Institut für Experimentelle Genetik (IEG) Mäuse, die aufgrund einer fettreichen Nahrung fettleibig geworden waren und einen Typ-2-Diabetes entwickelt hatten. Ihre Nachkommen wurden ausschließlich über in vitro-Fertilisation (künstliche Befruchtung) von isolierten Eizellen und Spermien gewonnen, so dass Veränderungen bei den Nachkommen nur über diese Zellen weitergegeben wurden. Ausgetragen wurden die Nachkommen von gesunden Leihmüttern. Dadurch konnten die Wissenschaftler zusätzliche Faktoren wie beispielsweise Verhaltensweisen der Eltern und Einflüsse der Mutter während der Schwangerschaft und des Säugens ausschließen.

Anzeige

„Es zeigte sich, dass sowohl Eizellen als auch Spermien epigenetische Information weitergeben, die insbesondere bei den weiblichen Nachkommen zu einer starken Fettleibigkeit führten“, erläutert Prof. Johannes Beckers, Leiter der Studie. Bei den männlichen Nachkommen hingegen war der Blutzuckerspiegel stärker betroffen als bei den weiblichen Geschwistern. Die Daten zeigen außerdem, dass – wie beim Menschen auch – der mütterliche Beitrag zur Veränderung des Stoffwechsels bei den Nachkommen größer ist als der des Vaters.

Mögliche Erklärung für rasante Ausbreitung von Diabetes weltweit
„Diese Art der epigenetischen Vererbung einer durch Fehlernährung erworbenen Stoffwechselstörung könnte eine weitere wichtige Ursache für den weltweiten dramatischen Anstieg der Diabetes Prävalenz seit der 1960er Jahre sein“, betont Prof. Martin Hrabě de Angelis, Direktor des IEG und Initiator der Studie. Der weltweit beobachtete Anstieg an Diabetikern lässt sich durch die Veränderung der Gene selbst (DNA) nämlich kaum erklären – dazu schreitet der Anstieg zu schnell voran. Da epigenetische Vererbung im Gegensatz zur genetischen Vererbung prinzipiell reversibel ist, ergeben sich aus diesen Beobachtungen neue Möglichkeiten, die Entstehung von Adipositas und Diabetes zu beeinflussen, so die Wissenschaftler.

Sowohl Jean-Baptiste Lamarck als auch Charles Darwin schlossen in ihren Theorien zur Vererbung und Evolution explizit die Möglichkeit ein, dass Eigenschaften und Merkmale, die Eltern während ihres Lebens durch Interaktion mit ihrer Umwelt erwerben, an ihre Nachkommen weitergegeben werden könnten. Erst in der Neo-Darwinistischen „Synthetischen Theorie der Evolution“, welche die Theorien der Selektion von Darwin und der Genetik von Gregor Mendel verbindet, wurde die Vererbung erworbener Eigenschaften abgelehnt. „Aus Sicht der Grundlagenforschung liegt die Bedeutung der Arbeit daher insbesondere darin, dass hier zum ersten Mal nachgewiesen wurde, dass eine erworbene Stoffwechselstörung über Oozyten und Spermien an die Nachkommen epigenetisch vererbt werden kann – ähnlich den Vorstellungen von Lamarck und Darwin“, kommentiert Prof. Johannes Beckers.

Hintergrund:
*Epigenetik: Im Gegensatz zur Genetik bezeichnet der Begriff Epigenetik die Vererbung von Eigenschaften, die nicht in der primären Sequenz der DNA (den Genen) fixiert sind. Als Träger dieser epigenetischen Information gelten bislang insbesondere RNA-Transkripte und chemische Modifikationen des Chromatins (beispielsweise an der DNA oder den Histonen).

Original-Publikation:
Huypens, P. et al. (2016). Epigenetic germline inheritance of diet induced obesity and insulin resistance, Nature Genetics, DOI: 10.1038/ng.3527.

Fachliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Dr. h.c. Martin Hrabě de Angelis
Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Institut für Experimentelle Genetik
Neuherberg
E-Mail: hrabe@helmholtz-muenchen.de

Prof. Dr. Johannes Beckers
Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Institut für Experimentelle Genetik
Neuherberg
E-Mail: beckers@helmholtz-muenchen.de

Anzeige

Weitere Beiträge zum Thema

Nervenzellen

Adipositas-ForschungNeuer Schalter für das Sättigungsgefühl entdeckt

Ein Forscherteam des Helmholtz Zentrums München, der Technischen Universität München und des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) hat einen neuen Mechanismus entdeckt, der die Wirkung des Sättigungshormons Leptin steuert.

…mehr

AdipositasMehr Gene erkannt, die Gewicht und Statur beeinflussen

Zu den 41 bekannten Stellen im Erbgut, die mit dem Body-Mass-Index (BMI) des Menschen zusammenhängen, kommen 56 weitere Genstellen hinzu. Zu diesem Ergebnis kam die bisher größte internationale Genomstudie mit über 339000 menschlichen Proben.

…mehr

Regulation des ZellwachstumsCheckpoint für das Fett

Fett ist angesichts moderner Zivilisationskrankheiten wie Diabetes Typ 2 oder Adipositas zunehmend in Verruf geraten. Dabei erfüllt Fett aber auch ganz wichtige Funktionen im Organismus.

…mehr

NeurowissenschaftAdipositas lässt Gehirn schneller altern

Starkes Übergewicht erhöht nicht nur das Risiko, an Diabetes mellitus, Herzinsuffizienz oder Arteriosklerose zu erkranken, sondern gefährdet auch das Gehirn und seine geistigen Fähigkeiten.

…mehr
Fettzellen

Adipositas-ForschungMakrophagen lassen braunes Fettgewebe kalt

Braunes Fettgewebe gilt als pharmakologisch interessante Zielstruktur, um Adipositas zu behandeln. Aktiviert man das „gute“ braune Fett, wird der Stoffwechsel angekurbelt, und die „schlechten“ weißen Fettpolster werden abgebaut.

…mehr
Anzeige

Bildergalerien bei LABO online

Anzeige

Jetzt den LABO Newsletter abonnieren

LABO Newsletter abonnieren

Der kostenlose LABO Newsletter informiert Sie wöchentlich über neue Produkte, Lösungen, Technologietrends und Innovationen aus der Branche sowie Unternehmensnachrichten und Personalmeldungen.

Anzeige
Anzeige

Mediaberatung