Die vererbte Schadstoffbelastung

  • Die "chemische Revolution" brachte tausende neue Substanzen hervor (Symbolbild) - diese gelangten in Umwelt, Trinkwasser und Nahrungskette. Der US-Biologe David 
Crews  untersucht die 
epigenetischen Auswirkungen von Fremdstoffen.

    Die "chemische Revolution" brachte tausende neue Substanzen hervor (Symbolbild) - diese gelangten in Umwelt, Trinkwasser und Nahrungskette. Der US-Biologe David Crews untersucht die epigenetischen Auswirkungen von Fremdstoffen.

Wie der Kontakt mit einer chemischen Substanz das Verhalten über Generationen hinweg beeinflussen kann

Austin/Wien - Vor etwa 70 Jahren fing sie an: die "chemische Revolution", die tausende neue Substanzen hervorbrachte. Leider gelangten auch immer mehr davon in Umwelt, Trinkwasser und Nahrungskette. "Jedes menschliche Wesen auf dem Planeten trägt eine solche Last mit sich herum", betont der US-Biologe David Crews im Standard-Gespräch. Und am stärksten betroffen sind wohl die Bewohner der technisch hochentwickelten Industrienationen.

Crews, der an der University of Texas in Austin tätig ist, befasst sich mit einem besonderen Aspekt der chemischen Umweltbelastung. Er untersucht die epigenetischen Auswirkungen von Fremdstoffen. Einige Substanzen haben nämlich nicht nur direkten Störeinfluss, etwa auf den Hormonhaushalt, sie greifen auch das Erbgut an, und zwar ohne Mutationen auszulösen. Sie legen zum Beispiel ganze Gene lahm oder beeinflussen genetische Prozesse. Die Chemikalien ändern nicht das genetische Material selbst, sondern die Kontrollmechanismen, welche die Genom-Aktivität regulieren. Mit weitreichenden Folgen, denn die epigenetischen Modifikationen sind offenbar vererbbar.

Komplexer Einfluss früherer Belastungen

Wie komplex der Einfluss früherer Belastungen sein kann, haben Crews und sein Team zusammen mit Kollegen der Washington State University in einem Experiment nachgewiesen. Die Biologen brachten trächtige Rattenweibchen mit einem Fungizid in Kontakt und züchteten den kontaminierten Nachwuchs weiter. Männliche Tiere der dritten Generation wurden starkem Stress ausgesetzt und danach Verhaltenstests unterzogen. Anschließend analysierten die Forscher Gewebeproben aus dem Gehirn der Nager. Zur Kontrolle führte man dieselben Versuche mit unbelasteten Ratten durch.

Die Experimente zielten darauf ab, die Auswirkungen von akuten Störeinflüssen wie Stress und epigenetischer Prägung parallel zu untersuchen, erklärt Crews. "Im realen Leben sind schließlich beide vorhanden." Die Versuche brachten viele Unterschiede zwischen epigenetisch vorbelasteten und normalen Tieren ans Licht. Erstere zeigten deutlich andere Stressreaktionen. Die unter Stress gesetzten und von dem Fungizid geprägten Nager benahmen sich fremden Artgenossen gegenüber wenig neugierig, und sie waren in unbekannten Situationen erregter als Ratten ohne Erblast.

Hinweise auf veränderten Stoffwechsel

In den Gehirnen der untersuchten Tiere wurden Hinweise auf einen veränderten Stoffwechsel gefunden, der sich sowohl auf Stressbelastung als auch auf die chemische Kontamination der Urgroßmütter zurückführen lässt.

Der Kontakt mit den Schadstoffen hat offenbar einen starken und dauerhaften Einfluss, sagt Crews. "Wir haben einen komplett anderen Tiertypus geschaffen." Diesbezüglich gab es noch ein weiteres, überraschendes und stressunabhängiges Ergebnis: Die epigenetisch vorbelasteten Nager nahmen viel stärker zu.

Der Gewichtsunterschied betrug im Vergleich zu unbehandelten Ratten bis zu 30 Gramm. Vielleicht, sagt der Biologe, liegt hier ein Grund für die Zunahme von psychischen Störungen und für die Adipositas-Epidemien, die es in Industriestaaten gibt. (Kurt de Swaaf, DER STANDARD, 22.5.2012)

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Ich sitze hier in Thailand und wir kam neulich in einer

Diskussion auf die berühmten Ladyboys zu sprechen und einer behauptete dass das Phänomen (bzgl.der Häufigkeit) daran liegen würde das hier ein Düngemittel oder Spritzmittel verwendet wurde/wird (kein Ahnung was von beiden stimmt) welches hormonaktive Substanzen enthalten die eben zu diesem führen. Weiß jemand darüber Bescheid und hat einen Link dazu?
Danke für ihre Bemühungen.

Einer der wichtigsten Faktoren

der sich auf die Genexprimierung auswirkt, ist Stress - und dies bereits im Mutterleib.

http://tinyurl.com/cfkmdv5

oder z.B.

http://www.pharmazeutische-zeitung.de/index.php?id=6438

30 g Gewichtsunterschied?

Angabe in Prozent wäre wahrscheinlich aussagekräftiger!?!

Da hat der Interviewer nicht mitgedacht.
Hausrattte 200-400g; Also kann man mit den 30g nicht viel anfangen .

'Und am stärksten betroffen sind wohl die Bewohner der technisch hochentwickelten Industrienationen.'

das glaub ich kaum. sowohl von der schadstoffbelastung in luft und wasser, als auch von der pestizidbelastung der nahrung her ists in schwellenlaendern um einiges schlimmer

lesen hilft. es geht hier nicht um die aktuelle belastung, sondern um die auswirkungen nach mehreren generationen. in den schwellenländern werden daher die belastungsspitzen erst auftreten

das aendert nicht wirklich etwas...

nicht einmal in zehn generationen kann man bei uns so viel gift aufnehmen wie in den grossstaedten der schwellenlaendern in den letzten drei...

Now we know

but dont know what to do,
till its too late to do

das ist genau der punkt wo die ganze geschichte extrem komplex wird

welche gene aktiviert/deaktiviert werden können bzw unterdrückt/verstärkt hängt maßgeblich von den histonen ab (=proteine welche die dna "verpacken") je "lockerer" dieses sitzen umso leichter können proteine binden, welche die genexpression ermöglichen (und vice versa)

die eigenschaften der histone können durch verschiedene enzyme beeinflusst werden, methylierung, acetylierung,...

das sind genau die informationen die nicht durch DNA weitervererbt werden (genauso wie siRNA aus der Eizelle), bei kreuzungen macht es bspw einen unterschied wer der vater bzw die mutter ist.

gene sind nur ein teil des puzzles

Demzufolge werden Epigenetische Einflüsse nur in der Mutter-Tochter-Linie "vererbt"? Und ein Männchen der z.B. 3. Population könnte diese Effekte nicht in eine anderen Population einbringen? Oder haben auch Vater-Histonen einen Einfluß auf ihren Nachwuchs?

Danke übrigens für die Antworten unten!

auch Männer

Wir kennen Studien, in denen bei Männern z.B. der intensive Umgang mit Spritzmitteln zu einem Stoffwechselchaos geführt hat (Diabetes, Blutfette,...). Nun konnte nachgewiesen werden, dass diese Väter die Bereitschaft zu diesem Stoffwechselchaos bereits ihren Söhnen in der nächsten Generation "weitervererbt" haben; nicht genetisch, aber epigenetisch. Das heißt, die Kinder kommen damit bereits auf die Welt! Das ist das, was wir unseren Kindern mit unserem Umgang mit Chemikalien antun.

haben Sie zufaellig die quelle dieser studie?

Natürlich wissen wir ArbeitsmedizinerInnen das schon laaange.

Nur nach aussen tragen haben wir uns da noch nicht dürfen können getraut. Weil uns das Schicksal der hinausgeschmissenen Whizzle-Blower von den jeweiligen rot/schwarzen Ministern stets mahndend vor Augen gehalten wurde....

vom vater wird nur der zellkern vererbt (also auch die histone) von der mutter kommt die ganze eizelle (mitsamt dem mitochondrialen genom) und was sonst noch in der eizelle rumschwimmt

der grund warum es einen untrerscheid macht ob es vater oder mutter ist, sind bspw die siRNA (si=short interfering) moleküle die in der eizelle sind, diese wirken zum teil auch wie gen-schalter die ein/aus schalten können, das heißt ganz einfach, dass durch die moleküle in der eizelle selbst auch information vererbt wird, unabhängig von DNA)

genregulation kann bspw auch auf dem mRNA level stattfinden anstatt bei der gen-transkription

(mRNA eines gens kann durch siRNA maskiert werden und dadurch wird es für das ribosom unleserlich)

soweit ich weiss verbleibt doch nur ein kleiner teil des maennlichen genoms

im spermium von histonen verpackt.. 90% werden durch protamine ersetzt, um das genom zu kondensieren.. und die verbleibenden histone sind varianten der canonischen. der kern wird dann in und von der eizelle reprogrammiert

Das ist ja ziemlich komplex; Umweltgifte können da ja auf verschiedensten Bahnen wirken.

Das Video schau ich mir zu Hause, danke!

auf meiner uni wird momentan daran geforscht, welche auswirkungen nanopartikel auf allergie bzw entzündungsreaktionen haben

die komplexität ist äußerst frustrierend wenn es darum geht bestimmte dinge im labor nachzuweisen :(

man beantwortet eine frage und es kommen automatisch drei neue dazu...

warum so kompliziert?

In Wahrheit ist es überhaupt nicht so kompliziert. Wir wissen seit vielen Jahren um die krankmachenden Eigenschaften der Chemikalien als z.B. hormonelle Disruptoren oder als Krebsauslöser. Nun sehen wir das auch in der Epigenetik, was aber nicht überrascht, sondern die Vermutungen nur bestätigt. Also was ist da so kompliziert? Es gibt nur eine Lösung, weg von den Chemikalien, so schnell wie möglich. Wir werden nicht alles und schon gar nicht auf einmal schaffen, aber wir werden es schaffen. Wir müssen es nur alle wollen.

weil man nicht weiß, was wie beeinflusst wird und alles verbieten wäre einfach nur schwachsinn...

p.s.:

vergleicht man das genom mit einer bibliothek, so drängt sich in erster linie der vergleich auf, dass die basen die buchstaben darstellen und die gene die wörter bzw sätze. das ist aber viel zu kurz gegriffen, die information sind nicht nur die buchstaben wörter und sätze, sondern in diesem fall steckt die information auch zum großem teil in der struktur selbst (seite,buch,regal und die bibliothek selbst)

eigentlich unfassbar...

"in diesem fall steckt die information auch zum großem teil in der struktur selbst"

Auch DNA und RNA Moleküle tragen ihre Information, logischerweise, in ihrer Struktur. Auch ohne Epigenetik.

Diese grosse Überraschung von ihnen teile ich nicht. Jedes Mal wenn diese Informationsmoleküle abgelesen werden, wird Strukturinformation verwendet.

ad Untertitel:

Gibt's auch nichtchemische Substanzen?

In der Chemie nicht.

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