Johannes Huber - Baupläne der Schöpfung

In Leberzellen sind Gene für die Netzhaut, für Nerven und Knorpeln durch die Verpackung versteckt und inaktiviert. Das Erbgut wird so gefaltet, dass es nur jene Proteine herstellt, die gerade für die Leber notwendig sind.

Während der Embryonalzeit sind zahlreiche Gene aktiv, die dem Heranreifen und der Neubildung unserer Organe dienen. Nach der Geburt, mitunter auch schon früher, werden diese Gene abgeschaltet, indem sie umgepackt und dadurch ruhiggestellt werden.

Manchmal verlieren diese Gene im Alter den Karton, in dem sie eingesperrt waren, und werden aktiv, so wie in der Embryonalzeit. In seltenen Fällen kann dadurch Krebs entstehen. Wird dieser Verpackungsmechanismus während der Schwangerschaft gestört, können schwere Missbildungen entstehen. Denn die veränderte Verpackung verhindert mitunter eine Genaktivität, bevor das Organ noch fertig ist.

Nach der Geburt werden Gene weiter umgepackt. Ihre Aktivität hängt letztlich davon ab, ob sie aufgeschnürt werden, was epigenetisch passiert. Manche Änderungen in der Genarchitektur sind durch äußere Reize ausgelöst und so nachhaltig, dass sie noch Jahrzehnte später ihre biologische Wirkung behalten. Das jahrelange Leiden an psychischen Traumen, auch physisch, lässt sich so erklären.

Die Schwangerschaft ist für das Kind, teils aber auch für die Mutter eine epigenetische Großleistung. Während dieser Phase prägt die Mutter das Kind. Manche epigenetische Veränderungen reichen bis zur Verpackung der Keimzellen-DNA. Dann werden erworbene Eigenschaften auch weitervererbt. Und das Spiel des Lebens geht in der Verlängerung.

Junge Stare flüchten flinker, wenn sie schon im Ei dem Cortisol ähnlichen Stresshormon Corticosteron ausgesetzt waren. Das haben Forscher der kanadischen University of British Columbia bei Vögeln beobachtet, die sie in Kästen auf einer Farm eingenistet hatten. Zur Vortäuschung mütterlichen Stresses wurde der Corticosteron-Gehalt frisch gelegter Eier künstlich erhöht. Daraus geschlüpfte Nestlinge wuchsen zwar ebenso schnell heran wie Stare aus unbehandelten Eiern und wurden wie sie im Alter von drei Wochen flügge. Bei ihren ersten Flugversuchen schnitten sie aber merklich besser ab. Sie besaßen nicht nur größere Flügel, sie konnten auch kräftiger damit schlagen. Deutlich weiterentwickelt, enthielten ihre Flugmuskeln so viel Eiweiß und so wenig Wasser, wie es sonst für erwachsene Vögel typisch ist. Flugtechnisch derartig frühreif zu sein, dürfte sich vor allem dann auszahlen, wenn die Jungen in einem riskanten Umfeld aufwachsen. Vermutlich verbessern gestresste Starenweibchen, die ihre Eier mit Corticosteron anreichern, die Überlebenschancen der Brut.

Das erklärt: Die Umwelt greift über die Prägekraft der Hormone schon während der Schwangerschaft in unser Leben ein.

Dass Mütter ihren Stress an die Kinder weitergeben, noch ehe der Nachwuchs das Licht der Welt erblickt, ist zwar schon lange bekannt, bisher wurden meist negative Effekte entdeckt: gebremstes Wachstum etwa oder ein geschwächtes Immunsystem. Anscheinend können Stresshormone sehr wohl die positive Auswirkung haben, dass die Sprösslinge bei Zeiten für ein gefahrvolles Leben vorbereitet werden. Man könnte sagen, sie werden epigenetisch abgehärtet.

In der Geburtshilfe nimmt die Epigenetik der Schwangerschaft einen immer größeren Raum ein: die Folsäure ist ein epigenetischer Buchstabe, deswegen ist sie in der Schwangerschaft wichtig. Ein Vitamin-D-Mangel der Mutter kann Jahrzehnte später beim Kind eine Osteoporose beschleunigen. Ja selbst die Nahrung des Vaters vor der Zeugung kann sich ungünstig – noch Jahrzehnte nach der Geburt – auswirken. Hat sich der Herr Papa zeit seines Lebens von Schnitzel, Stelzen und Schweinsbraten ernährt, wird das Kind später wahrscheinlich leichter zunehmen. Sogar Mobbing kann über die DNA wie eine Portion Gift in die nächste Generation einfließen. Ist die Mutter während der Schwangerschaft boshafter Kritik ausgesetzt, beeinflusst ihre Angst das Stressverhalten des späteren Erwachsenen.

Die Natur gibt weiter, was der Mensch begonnen hat.

Die Wissenschaft der Spiegelungen, mit deren Hilfe sich die äußere Welt nicht nur in unser Bewusstsein eingraviert, sondern sich auch in der DNA verewigt, geht bis in die 1990er-Jahre zurück. Zwei kanadische Forscher, beide kamen aus Montreal, kannten einander aber nicht, trafen sich zufällig in Madrid in einer Bar. Michael Meaney, Neurowissenschaftler am Douglas Mental Health Institute, und Moshe Szyf, Genetiker an der McGill University, der sich mit chemischen Veränderungen an der DNA befasst, die sich auf die Aktivität auswirken. Meaney nahm eine kräftigen Schluck von seinem Bier und erzählte von seinen Beobachtungen.

»Ich habe da etwas entdeckt. Junge Ratten sind viel stressresistenter, wenn sich ihre Mütter beim Stillen um sie kümmern.«

»Tatsächlich?«

»Ja, ich verrate dir die Details. Nehmen wir noch eine Runde, Moshe?«

»Sicher, Michael.«

Bei diesem Gespräch soll Moshe Szyf – so berichtet Craig Miller am 2. Juli 2010 im Fachmagazin Science – die Erleuchtung gekommen sein. Es lag nicht am Bier. Das muss etwas mit der Methylierung an der DNA zu tun haben, dachte er. Ein Mechanismus, den Szyf bislang nur an Stammzellen und an Krebsgeweben hatte beobachten können. Das stand im Widerspruch zur üblichen Meinung, dass sich Impressionen über Neuronen manifestieren. Diese Neuronen bilden bei entsprechenden Reizen mehr Synapsen, die dann umso leichter wieder bemüht und aktiviert werden können. 2004 publizierten beide in Nature Neuroscience einen Artikel, der zu den meistzitierten dieses wissenschaftlichen Journals zählt.

In ihm berichteten sie von einer Hormonuntersuchung, die sie an jungen Ratten vorgenommen hatten. An Nagern, die nach ihrer Geburt ausreichend gestillt wurden, und an einem zweiten Kollektiv, dem es nicht so gut ging. Wurden diese Tiere später mit Stresssituationen konfrontiert, schütteten die Ratten, denen in der Kindheit wenig Zuwendung zuteil geworden war, reichlich Cortisol, also Stresshormone, aus. Die Nebenniere, in der das Cortisol gebildet wurde, reagierte damit überschießend. Mit all den körperlichen Reaktionen, die ein hohes Maß an Stresshormonen mit sich bringt. Der Grund für diese massive Cortisolbildung bei den kindlich vernachlässigten Tieren: In bestimmten Bereichen des Hirns fehlten die Cortisolrezeptoren, die normalerweise die Stressreaktionen ausbalancieren. Durch die fehlende Zuwendung und das kümmerliche Stillen waren diese Rezeptoren methyliert – und damit außer Kraft gesetzt.

In der Folge erzielte eine zweite Publikation enormes Interesse: Studenten von Michael Meaney untersuchten das Östrogenrezeptorgen und seinen Methylierungszustand. Wurde den Labortieren nach ihrer Geburt der Zugang zum Stillen erschwert, dann besaßen sie auch im Erwachsenenalter einen methylierten Östrogenrezeptorgenabschnitt, der die Ablesung erschwerte. Und vor allem verhinderte, dass ein weiteres Hormon, Oxytocin, im Gehirn ausgeschüttet wird. Dieses Hormon regelt die Zuwendung und das Vertrauen – auch beim Menschen –, und es ist für das Stillen mitverantwortlich. Ratten, die kaum gestillt wurden, zeigten dadurch ein ähnliches Verhalten, wenn sie selbst Kinder zur Welt brachten.

Aber auch das Gen für den Brain Derived Nerve Growth Factor der Jungen wird hypermethyliert und inaktiv gesetzt, wenn Muttertiere während ihrer Schwangerschaft mit sozialem Stress konfrontiert sind. Das Methylierungsmuster bleibt später erhalten. Interessanterweise greifen bestimmte Psychopharmaka in den epigenetischen Code ein und acetylieren das Gen für den Brain Derived Nerve Growth Factor , wodurch sie es aus der Lethargie wieder herausholen und – schnipp! – aktivieren.