Immer mehr Menschen sind übergewichtig. Genetiker vermuten, dass die Weichen dafür schon vor der Geburt gestellt werden.
Stuttgart - Die Bürger der westlichen Welt werden immer dicker. Auch in Deutschland, Österreich und der Schweiz nimmt die Zahl stark übergewichtiger Menschen stetig zu. Ein entscheidender Auslöser dieser Epidemie liegt womöglich schon viele Jahre zurück, in einer Zeit, als die Betroffenen noch an der Nabelschnur hingen. Ernähren sich schwangere Mütter besonders reichlich, hat nämlich auch der Embryo mehr als genug zu essen. Als Folge kommt das Kind oft schon als Schwergewicht zur Welt. Und es hat später im Leben ein deutlich erhöhtes Risiko, übergewichtig zu werden, vielleicht sogar eine Herz-Kreislauf-Krankheit zu bekommen oder Typ-2-Diabetes zu entwickeln.
„Seit langem ist bekannt, dass dicke Babys auch dicke Erwachsene werden“, sagt Andreas Plagemann, Geburtsmediziner an der Berliner Uniklinik Charité. „Dick sein beginnt heute schon im Mutterleib“, ergänzt er und belegt diese Aussage mit dem deutlichen Resultat einer unlängst abgeschlossenen Analyse im Online-Fachmagazin „PLOS One“, in der er Daten von mehr als 600 000 Menschen berücksichtigte: „Wiegen Kinder bei ihrer Geburt mehr als 4000 Gramm, haben sie später im Leben ein verdoppeltes Übergewichtsrisiko.“
Plagemann vermutet wie die meisten seiner Kollegen, dass Veränderungen in den Zellen des Stoffwechsels und des Gehirns für die frühkindliche Prägung verantwortlich sind. Diese Veränderungen betreffen nicht die Gene der Zellen selbst, sondern es verändern sich biochemische Strukturen, die an den Genen haften. Sie entscheiden, welches Gen eine Zelle benutzen kann und welches nicht. Dämpfen solche epigenetischen Schalter die Aktivierbarkeit von Genen, deren Einsatz uns tendenziell schlank hält, erhöht das unser Übergewichtsrisiko. Auf der Jahrestagung der Nationalen Akademie der Wissenschaften in Halle an der Saale rief Plagemann daher am Sonntag schwangere Frauen auf, nicht „für zwei“ zu essen. Und nach der Geburt empfehle er zu stillen, weil auch dadurch das Kind weniger zunehme.
Frühkindliche Prägung muss kein Schicksal sein
Nun untermauert eine Studie die Theorie der epigenetischen Prägung im Mutterleib. Ein Team um Marie-Claude Vohl von der Universität in Quebec, Kanada, analysierte epigenetische Schalter im Erbgut von 50 Kindern. Diese stammten von insgesamt 20 Müttern, die wegen einer Fettsucht einen Magen-Bypass erhalten hatten. Wegen der Operation hatten sie zwischenzeitig an Gewicht verloren und aßen viel weniger als früher. Das heißt aber auch: die Hälfte der Kinder war als Embryo einem deutlich höheren Nahrungsangebot ausgesetzt als ihre jüngeren Geschwister.
Im Fachmagazin „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften berichten die Forscher, dass die unterschiedliche Ernährung im Mutterleib das Muster der epigenetischen Schalter veränderte und dies die Biochemie der analysierten Zellen beeinflusste. Zu guter Letzt entdeckten die Forscher unter den betroffenen Genen auch einige, die an der Kontrolle des Stoffwechsels und der Entstehung der typischen Krankheiten stark Übergewichtiger beteiligt sind. Vohl und ihre Kollegen bewerten ihre Arbeit als „einmalige klinische Studie“, denn sie demonstriere, dass eine effektive Behandlung der Mutter bei den Kindern „dauerhaft nachweisbar ist“.
Johannes Bohacek, Epigenetiker an der ETH Zürich, lobt „das elegante Design der Studie“. Allerdings könne ein Teil der Effekte auch auf die ersten Monate nach der Geburt zurückgehen. „Mütter nach einer Bypass-Operation ernähren sich nicht nur während der Schwangerschaft anders, sondern auch danach.“ Und auch das bekämen die Kinder zu spüren. Das Resultat bedeutet aber dennoch, dass das epigenetische Muster, das wir in unseren ersten neun Monaten und der Zeit danach erwerben, wohl für den Rest des Lebens ein entscheidendes Wort mitredet, wenn es um das individuelle Übergewichts- und Krankheitsrisiko geht.
Doch die frühkindliche Prägung ist nicht zwingend unser Schicksal, wie die Epigenetik ebenfalls zeigt. Erwachsene können epigenetische Programme durch ihren Lebensstil beeinflussen. Gesunde Ernährung, Sport und Entspannung entfalten vermutlich auf diesem Weg einen Großteil ihres epidemiologisch längst bewiesenen Segens. Am Beispiel Sport bestätigten das zuletzt Epigenetiker um Charlotte Ling von der Universität Malmö, Schweden. Sie verordneten 23 eher unsportlichen Männern ein sechsmonatiges Trainingsprogramm. Dann verglichen sie epigenetische Schalter in Fettzellen, die vor und nach dem Zeitraum entnommen worden waren. Wie sie im Online-Fachmagazin „PLOS Genetics“ berichten, fanden sie einen Unterschied an 7663 Genen, darunter 18, deren Aktivität bekanntermaßen das Übergewichtsrisiko beeinflussen und 21, die mit Typ-2-Diabetes in Verbindung gebracht werden.
Auch die Väter haben offenbar einen Einfluss
Sechs Monate Sport verändern also zumindest bei bis dato untrainierten Menschen die Biochemie ihrer Fettzellen und beeinflussen dabei wahrscheinlich auch das Risiko für Übergewicht und andere damit verbundene Krankheiten. Das sollte gerade für Menschen, die zum Dickwerden neigen, eine gute Nachricht sein: Sie können mit Sport ihr individuelles Risiko verringern, womöglich sogar völlig unabhängig davon, ob sie dabei abnehmen oder nicht. „Unsere Studie zeigt direkt die positive Wirkung von Bewegung“, sagt Ling, denn „das epigenetische Muster an den Genen, die für die Körperfettspeicherung verantwortlich sind, verändert sich.“
Schon 2012 hatte Romain Barres von der Universität Kopenhagen Aufsehen mit einer ähnlichen Untersuchung erregt. Mit Kollegen ließ er untrainierte Probanden 20 Minuten auf einem Ergometer strampeln und nahm vor und nach dem Training winzige Muskelproben. Gene, die am Energiestoffwechsel beteiligt sind, waren in der ersten Probe epigenetisch stumm geschaltet und anschließend aktiviert.
Doch Barres ambitioniertestes Projekt zielt noch weiter: Der Franzose untersucht bei Ratten, ob sie ihre epigenetisch geprägte Neigung zu Übergewicht und Diabetes womöglich an folgende Generationen vererben. Vor drei Jahren publizierte er dazu überzeugende Daten im Fachblatt „Nature“. Männliche Ratten, die besonders fettreich gemästet wurden, bekamen im Vergleich zu ausgewogen ernährten Rattenvätern weit überdurchschnittlich häufig Töchter mit einem diabetesähnlichen Stoffwechsel. Das passierte sogar, obwohl die Mütter gesund waren und ausgewogen ernährt wurden.
„Die Väter sind also nicht aus der Verantwortung“, scherzte Barres Ende Mai auf einer Tagung in Leipzig und betonte: Auch wenn es trotz solcher Studien bis heute noch keine endgültigen Beweise dafür gebe, dass Säugetiere oder Menschen ihre Neigung zu Übergewicht epigenetisch vererben könnten, so sprächen mittlerweile doch eine Menge Indizien dafür.