Joachim Strienz - Epigenetik in der hausärztlichen Praxis

Leider hat die Universitäts-Medizin bisher die Erkenntnisse von Carl C. Pfeiffer nicht akzeptiert, da entsprechende Studien fehlen. Nach seinem Tod musste das Princeton Brain Bio Center dann auch schließen.

Danach trat sein ehemaliger Schüler William J. Walsh in den Vordergrund und gründete das Pfeiffer Treatment Center in Illinois. Auch dort wurden sehr viele Menschen behandelt. In der Zwischenzeit ist leider auch dieses Behandlungszentrum geschlossen worden, weil Forschungsgelder ausblieben.

Aus Histapenie wurde Übermethylierung (oder Hypermethylierung) und aus Histadelie wurde Untermethylierung (oder Hypomethylierung).

Heute gilt es als sicher, dass die Neurotransmitter Serotonin, Dopamin und Noradrenalin auch stark vom Methylierung-Status beeinflusst werden. Aber was bedeutet das?

Die Aktivität dieser Neurotransmitter wird durch die Transporter bestimmt, welche die Wiederaufnahme der Neurotransmitter regulieren. Die genetische Expression von Transportern wird durch Methylierung gehemmt und durch Acetylierung gefördert. Dadurch wird die Konzentration der Neurotransmitter im synaptischen Spalt reguliert. Die Methyl- und Acetylmengen, die an die DNS und an die Histone anheften, beeinflussen die synaptische Konzentration von Wiederaufnahmeproteine und damit die Aktivität von Serotonin, Dopamin und Noradrenalin. Beide Richtungen stehen also in Konkurrenz zu einander.

Verlaufsstudien über viele Jahre hinweg haben ergeben, dass die biochemische Grundeinstellung das ganze Leben lang bestehen bleibt. Dies deutet darauf hin, dass sie genetischen oder epigenetischen Ursprungs sind. Oft beginnen die Anzeichen eines Ungleichgewichts schon ab dem zweiten Lebensjahr. Der Einfluss auf das gesamte Leben eines Menschen hängt von der Schwere der biochemischen Unausgewogenheit ab und davon, welchen Umweltfaktoren diese Person ausgesetzt ist.

Defizite können dann ausgeglichen werden, wenn die Ernährung gut ist, Traumatisierungen fehlen und wenn der Betroffene in einer fürsorglichen Familie lebt.

Für das Verständnis der Epigenetik ist die medizingeschichtliche Entwicklung hilfreich. Mit der Pyrrolurie gelang Carl C. Pfeiffer der Einstieg in die Mikronährstoff-Therapie. Danach entdeckte er die Bedeutung des Histamins, ohne zu wissen, dass letztendlich der vom Histamin abhängige Methylierungs-Grad entscheidend ist. Diese Erkenntnis gelang dann aber seinem Schüler William J. Walsh. Der Methylierungs-Grad beeinflusst nämlich direkt das Epigenom.

© Stephanie Hofschlaeger_pixelio.de

Mit dem Begriff Genetik können wir schon eher etwas anfangen. Genetik ist die Wissenschaft von der Vererbung. Alles begann mit dem Mönch Gregor Mendel im 19. Jahrhundert. Durch Kreuzungsversuche an Erbsen konnte er zeigen, dass bestimmte Merkmale an die Nachkommen weitergeben werden.

Die genetische Information ist in der DNA gespeichert. DNA ist die Abkürzung von Desoxyribonukleinsäure. Das A steht für „Acid“, dem englischen Wort für Säure.

Die DNA wurde ebenfalls bereits im 19.Jahrhundert entdeckt. Es war der Schweizer Arzt Johann Miescher, der durch Untersuchungen des Zellkerns die DNA entdeckte. Wie sie aber genau aussah, konnte erst 1953 durch Watson und Crick herausgefunden werden.

Die DNA ist eine Aneinanderreihung von ausschließlich 4 verschiedenen basischen Molekülen. Sie heißen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T). Dabei gibt es zwei komplementäre Stränge. Diese Stränge sind schraubenförmig gewunden. Immer stehen sich die gleichen Basen gegenüber. A und T, sowie C und G. Wenn die Abfolge der Basen in einem Strang bekannt ist, dann kann die des anderen Stranges vorhergesagt werden. So ist es möglich, die DNA schnell zu vervielfältigen. Auch ein fehlerhafter Strang kann auf diese Weise problemlos repariert werden.

Das Cytosin hat eine besondere Funktion: Es kann nämlich methyliert werden. Darüber wird später noch ausführlicher gesprochen. Sind bestimmte DNA-Sequenzen eines Gens methyliert, dann ist dieses Gen inaktiv, denn es kann jetzt nicht mehr abgelesen werden.

An der Base gibt es auch noch ein Zuckermolekül. Es ist Desoxyribose. Daran hängt noch das Phosphat.

Die beiden DNA-Stränge werden über Wasserstoffbrücken zusammengehalten, die jeweils von den beiden Basen gebildet werden, die sich gegenüberstehen. Da es sich immer um die gleichen Basen handelt, ergibt sich so eine komplementäre Sequenz des Gegenstranges.

Der genetische Kode wird also durch die Abfolge der vier Basen gebildet, aus denen die DNA aufgebaut ist. Dieser Kode enthält dabei Abschnitte, die wir Gene nennen. Von diesen Genen werden Informationen zur Bildung bestimmter Proteine (Eiweiße) gewonnen.

Die DNA besteht aber nicht nur aus aneinandergereihten Gensequenzen. Zwischen den Genen gibt es auch Abschnitte, die für die Proteinbildung nicht genutzt werden. Sie sind also abgeschaltet.

Jetzt kommt die Epigenetik ins Spiel.

Die Epigenetik ist ein jüngerer Bereich innerhalb der Genetik. Die Epigenetik untersucht, wie die Aktivität unserer Gene gesteuert wird. Die Veränderung der Aktivität eines Genes beruht dabei nicht auf einer Veränderung in der DNA-Sequenz, sondern auf Mechanismen an den Genen selbst, die auf sie einwirken. Diese Mechanismen steuern, wie die DNA-Sequenz abgelesen und in die entsprechenden Proteine umgesetzt werden. Es gibt also noch zusätzliche Informationen neben der DNA-Sequenz. Diese Informationen spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Zellen. Aber auch der individuelle Lebensstil und Umweltfaktoren können über epigenetische Mechanismen Einfluss auf die Ausprägung der Erbinformationen nehmen. Die im Verlauf des Lebens erworbenen epigenetischen Informationen können später dann an die Nachkommen weitergegeben werden.

Mutationen sind Fehler in der DNA-Sequenz. Das kann passieren, wenn bei der Verdopplung der DNA eine falsche Base eingebaut wird. Das geschieht durchschnittlich nach 100.000 Basen, die kopiert werden. Das macht bei 6 Milliarden Basen im menschlichen Genom etwa 120.000 Fehler pro Zellteilung aus. Deshalb gibt es auch einen Kontrollmechanismus. Dabei werden etwa 99% der Fehler dann wieder korrigiert.

Mutationen können jedoch nicht nur während der Zellteilung entstehen, auch Chemikalien und Strahlung können die Basen der DNA verändern.

Durch falsch eingebaute Basen entstehen dann auch Verformungen des DNA-Stranges. Bestimmte Enzyme sind aber in der Lage diese zu erkennen und wieder zu reparieren. Es kann aber auch passieren, dass eine Reparatur ausbleibt und dann an die nächste Generation weitergegeben wird. Ob dadurch dann ein „Schaden“ oder ein „Vorteil“ eintritt, kann zunächst nicht eingeschätzt werden.

Es gibt aber auch noch andere Veränderungen. Es können zusätzliche Basen eingebaut werden oder Basen können ganz verlorengehen.

Noch vor 20 Jahren hatte man angenommen, dass viele Krankheiten erklärt werden könnten, wenn die Sequenz der Basen vollständig bekannt wäre. Damals wurde vermutet, dass Krankheiten allein durch Mutationen der DNA entstehen würden. Die Folge war das Humangenomprojekt (1990) mit dem Ziel, das komplette menschliche Genom zu entschlüsseln. Das gelang dann auch bis 2003.

Das Ergebnis war aber trotzdem enttäuschend, denn es gab nämlich weiterhin viele Rätsel. Überraschend war, dass überhaupt nur 3% des Genoms in Proteine übersetzt werden und 97% zunächst nutzlos erschienen. Auch war die Anzahl der Gene eines Menschen erstaunlich gering, nämlich nur 25.000. Es gibt sehr viel einfachere Lebewesen als der Mensch, die mehr Gene als der Mensch haben.