Wie interagieren Ihre Gene und die Umwelt?

Die meisten häufigen Krankheiten sind das Ergebnis Ihrer Gene und Ihrer Umwelt. Zur Umwelt gehören persönliche Entscheidungen, z. B. welche Lebensmittel man isst und wie viel man sich bewegt, sowie externe Faktoren wie Stress, sauberes Wasser und Luftqualität. Nur eine geringe Anzahl von Krankheiten ist auf eine einzige Genmutation zurückzuführen. Beispiele für solche Störungen mit nur einem Gen sind die Huntington-Krankheit und Tay-Sachs. Die meisten Krankheiten, insbesondere die Volkskrankheiten, sind eine Kombination aus genetischem Risiko und Umwelt. Es wird immer schwieriger, Krankheiten in die Kategorien „rein genetisch“ oder „umweltbedingt“ einzuteilen, da die meisten Krankheiten ein wenig von beidem enthalten. So kann beispielsweise ein Emphysem sowohl auf das Rauchen als auch auf eine Störung namens Alpha-1-AT-Mangel zurückzuführen sein. Das Forschungsgebiet, das sich mit den Wechselwirkungen zwischen Genen und Umwelt (GxE) befasst, wächst.

Wie interagieren Ihre Gene und die Umwelt?

Es ist wichtig zu verstehen, dass Ihre Gene in den meisten Fällen nicht über Ihre Gesundheit entscheiden. Kleine Unterschiede in Ihrem Erbgut können dazu führen, dass zwei Menschen unterschiedlich auf dieselbe Umwelteinwirkung reagieren. Hier sind einige Möglichkeiten, wie Ihre Gene und Ihre Umwelt interagieren können:

• Mutagene – Mutagene sind Schadstoffe in der Umwelt, die in den Körper eindringen und direkt Ihre DNA-Sequenz verändern. Beispiel: Die Chemikalien im Zigarettenrauch können Krebs verursachen.
• Wechselwirkungen zwischen Genen – Wechselwirkungen zwischen Genen treten auf, wenn Schadstoffe in der Umwelt nicht die DNA-Sequenz verändern, sondern eine Kettenreaktion auslösen, die die Funktion eines Gens beeinflusst, das wiederum die Funktion eines anderen Gens beeinflusst. Beispiel: Regelmäßiger übermäßiger Alkoholkonsum kann dazu führen, dass ein bestimmtes Gen, TACE, nicht genug von seinem Protein produziert. Das TACE-Protein soll dem MTHFR-Gen helfen, ausreichend Protein zu produzieren. Zu wenig MTHFR-Protein verändert den Folatspiegel (ein anderes Protein) in unserem Blut, und ein niedriger Folatspiegel kann Depressionen verursachen.
• Transkriptionsfaktoren – Schadstoffe in der Umwelt können die DNA-Sequenz indirekt beeinflussen, indem sie die Transkriptionsfaktoren verändern, die dafür verantwortlich sind, den Prozess der Verwendung von Genen zur Herstellung von Proteinen zu starten, die für verschiedene Funktionen im Körper benötigt werden. Beispiel: Stress kann die Menge der Proteine verändern, die von Genen gebildet werden, die am Immunsystem beteiligt sind, so dass man leichter krank wird, wenn man gestresst ist.
• Epigenetik – Die Umwelt kann Ihre Gesundheit verändern, indem sie die Proteine beeinflusst, die Gene an- oder abschalten. Lesen Sie weiter, um mehr über die Epigenetik zu erfahren. Beispiel: Die Hälfte der Gene, die familiären oder vererbten Krebs verursachen, werden ausgeschaltet, wenn Schadstoffe in der Umwelt diese Proteine beeinflussen. Weil sie ausgeschaltet sind, können diese Gene die Tumorbildung nicht unterdrücken oder die DNA reparieren.

Epigenetik

Das Epigenom ist der primäre Ort der Gen-Umwelt-Interaktionen und kann sowohl direkt als auch indirekt durch die Umwelt verändert werden. Der Begriff bedeutet wörtlich „über oder zusätzlich zur Genetik“ oder im Grunde genommen Faktoren außerhalb der genetischen Sequenz. Epigenetische Faktoren (am bekanntesten sind die Histonmodifikation und die DNA-Methylierung) können Gene an- oder abschalten und bestimmen, welche Proteine transkribiert werden. Sie sind an vielen normalen zellulären Prozessen beteiligt, und epigenetische Veränderungen sind ein natürlicher Bestandteil der menschlichen Entwicklung. Einige Veränderungen können jedoch auch zu Krankheiten führen. Einige dieser abnormen Veränderungen können zu Krankheiten führen, wie z. B.:

• Krebs
• Geistige Behinderung
• Neuroentwicklungsstörungen
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen
• Typ-2-Diabetes
• Fettleibigkeit
• Unfruchtbarkeit

Epigenetik und Umwelt

Einige Umwelteinflüsse und Ernährungsfaktoren können zu abnormalen Veränderungen in epigenetischen Bahnen führen. Da epigenetische Veränderungen subtil und kumulativ sind, ist es schwierig, die tatsächliche kausale Beziehung zwischen Epigenetik und Umwelt zu erkennen. Einige Faktoren, die zu epigenetischen Veränderungen führen können, sind –

• Schwermetalle, wie Cadmium
• Vinclozolin, ein weit verbreitetes Pestizid
• Folat- und Methioninmangel
• Zigarettenrauch