Lamarck ist zurück: Über Essen und Vererbung

Die Evolutionstheorie nach Lamarck galt nach dem Durchbruch des Darwinismus als hinfällig. Jetzt könnte sie aber wieder aktuell werden – dank neuer Erkenntnisse in der epigenetischen Vererbung. Im Jahr 1809 stellte der französische Evolutionstheoretiker Jean-Baptiste Lamarck die Theorie auf, dass erworbene Eigenschaften auf die nachfolgende Generation übertragen werden könnten. Seine Theorie deutet an, dass unsere Gesundheit von dem gewählten Lebensstil unserer Vorfahren bestimmt wird – und das lange vor unserer Existenz. Unsere neuste Forschung unterstützt die Glaubhaftigkeit dieser über lange Zeit vernachlässigten Theorie.

Lamarck in neuem Licht

Nachdem Lamarck seine Theorie aufgestellt hat, wurde die Übertragung von erworbenen Eigenschaften bei Pflanzen und Insekten nachgewiesen. Es wurde angenommen, dass das Phänomen auf diese Spezien begrenzt sei. Im Jahr 2005 lieferte jedoch eine Studie zu Bewohnern eines entlegenen Dorfes in Nordschweden Beweise dafür, dass die Theorie auch auf den Menschen übertragen werden könnte.

Die Studie zeigte, dass die Bewohner weniger anfällig dafür waren, kardiometabolische Erkrankungen wie Diabetes Typ 2 zu entwickeln, wenn der entsprechende Teil der Großeltern des gleichen Geschlechts (d.h. Großväter bei Männern und Großmütter bei Frauen) verhältnismäßig unterernährt in seinem oder ihrem frühen Leben war.

Die Studie weist darauf hin, dass die Ernährungsgewohnheiten der Eltern bereits lange vor der Empfängnis Einfluss auf die in ihren Keimzellen (Sperma oder Eizelle) gespeicherten Erbinformationen haben und die Gesundheit nachfolgender Generationen beeinflussen.

Die Informationen liegen in den Spermien

In unserer Studie wollten wir untersuchen, ob der Ernährungsstatus die Erbinformationen in Keimzellen verändern könnte.

Wir konzentrierten uns hierbei auf Spermien anstelle von Eizellen, da diese einfacher zu akquirieren sind. Wir bezogen Sperma von 13 schlanken und zehn beleibten dänischen Männern und verglichen ihren epigenetischen Abdruck (chemische Markierungen auf dem Genom, die die Expression von Genen verändern ohne den DNA-Code selbst zu verändern).

Wir fanden zahlreiche veränderte epigenetische Markierungen in den Spermien übergewichtiger Männer. Am auffälligsten hierbei war deren Nähe zu jenen Genen, die entscheidend sind für die Entwicklung des Gehirns sowie für die Regulation des Appetits.

In einer zweiten Gruppe übergewichtiger Männer, die sich einer bariatrischen Chirurgie (eine Operation zur Verkleinerung des Magens) unterzogen hatten, verglichen wir Spermien von Patienten vor sowie eine Woche und ein Jahr nach der Operation. Bei der Nachuntersuchung nach einem Jahr hatten die Männer durchschnittlich 30 Kilogramm an Körpergewicht verloren und ihr metabolisches Profil hatte sich dramatisch verbessert.

Als wir ihre Spermien untersuchten, stellten wir fest, dass die Verteilung der epigenetischen Markierungen, die die Regulation des Appetits kontrollierten, dramatisch umgestellt waren. Mit anderen Worten gesagt, verändert ein Gewichtsverlust nicht die DNA einer Person, jedoch führt er zu einer Umverteilung der epigenetischen Markierungen auf dem für die „Kontrolle des Appetits“ zuständigen Genom.

Bemerkenswert ist, dass die Umstellung des epigenetischen Fingerabdrucks in dem Gen auftrat, das das Verhalten des Melancortinrezeptors bestimmt. Dieser reagiert auf ein Schlüsselhormon bei der Regulation von Hunger und Sättigung. Wir schlossen daraus, dass die Spermien von übergewichtigen Männern spezifische, potenziell vererbbare epigenetische Informationen enthalten, die das Essverhalten der Nachkommen beeinflussen könnten.

Diese Erkenntnisse stützen die Vorstellung, dass Umweltfaktoren die epigenetischen Informationen in unseren Keimzellen verändern und das Essverhalten und das Risiko für Übergewicht bei unseren Kindern beeinflussen könnten. Auch wenn der Stichprobenumfang klein war, so erweist sich die statistische Bedeutsamkeit als groß.

Die Geschichte der Vorfahren meines Sohnes

Eine persönliche Bemerkung zu diesem Thema: am Tag nach der Geburt meines Sohnes hielt ich ihn in meinen Armen und konnte mich nicht davon abhalten, über seine biologische Erbschaft nachzudenken. Fast 100 Jahre zuvor, im Februar 1916, hungerte sein Urgroßvater auf dem Schlachtfeld von Verdun im Nordosten Frankreichs.

Die Vorfahren meines Sohnes erlebten Hungersnöte während der Weltkriege. Anders als hunderttausende anderer junger Soldaten überlebte er den Krieg, kehrte zurück in sein kleines Dorf im Süden Frankreichs und begründete nachfolgend seinen Stammbaum.

Hatten die zahlreichen Hungersnöte des vergangenen Jahrhunderts Auswirkungen auf seine Biologie gehabt? Hatte außerdem die gestiegene Fülle an Nahrungsmitteln in den vergangenen 60 Jahren einen Einfluss auf seine Gesundheit? Diese Gedanken führten zu einem plötzlichen Aufkommen von Furcht.

Während ich jedoch in die Augen meines neugeborenen Sohnes blickte, die er kaum im starken Licht der Entbindungsstation öffnen konnte, beruhigte ich mich. Dank der Fortschritte in der Wissenschaft wird mein Sohn der ersten Generation angehören, die sich der Macht, die sie über das biologische Schicksal ihrer Kinder besitzen, völlig bewusst ist. Im Vergleich zu seinen Vorgängern wird er freier darin sein, wenn auch nicht sein eigenes, dann zumindest das Schicksal seiner Nachkommen zu bestimmen.

Dieser Artikel erschien zuerst auf “The Conversation” unter CC BY-ND 4.0. Übersetzung mit freundlicher Genehmigung der Redaktion.


Teaser & Image “Spermien” (adapted) by TBIT (CC0 Public Domain)


 

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Romain Barrès

Romain Barrès

ist Doktor der Molekularbiologie und Epigenetik. Sein Spezialgebiet ist die Diabetesforschung. Er hat einen Lehrstuhl an der Universität von Kopenhagen inne.

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