Die Gene sind unschuldig

„Herr Doktor, woher kommt meine Neurodermitis überhaupt?“ „Es ist ein Gendefekt. Da kann man nichts machen. Sie müssen damit leben.“ Diesen oder ähnliche Sätze haben die meisten mit Sicherheit schon von ihrem Arzt gehört, sei es in Bezug auf die Neurodermitis oder auch auf eine andere chronische Erkrankung. Man solle sich damit abfinden und weiter die verschriebenen Cremes oder Medikamente benutzen, denn unser Körper hat einen „Defekt“. Doch woher weiß man das überhaupt und ist es tatsächlich so?

Das Problem ist: Vieles ist eine Hypothese. Auch wenn das angeblich zuständige Gen nicht entdeckt werden kann, so etabliert sich diese Annahme schnell als Allgemeinwissen in der Praxis. Doch es muss ein Gendefekt sein, denn sonst würde unsere Medizin es doch heilen können und auch die Tatsache, dass viele schon mit einer Erkrankung geboren wurden, muss doch dafür sprechen, oder?

Nicht unbedingt. Auch die Tatsache, dass andere Familienmitglieder gleichermaßen betroffen sind, ist kein Beweis. Denn wir teilen so viel mehr, als nur unsere Gene. Wir sind den gleichen Umweltbedingungen ausgesetzt, der gleichen Wohnsituation, inklusive eventueller Schadstoffbelastung oder Schimmel. Entweder liegt das Problem in unseren eigenen vier Wänden oder vielleicht sind es auch die Pestizide von den Feldern nebenan. Detergenzien, die im Haushalt und der Körperpflege verwendet werden, können schwere Hautsymptome verursachen, die nach Entfernung der Detergenzien bei vielen vollkommen verschwinden.

Wir haben zumindest, wenn wir jünger sind, fast exakt die gleiche Ernährung wie unsere Eltern. Und dann bekommen wir soviel mehr mit von unserer Mutter, als nur ihre Gene. Viele Schadstoffe in unserem Körper sind in der Lage, die Plazenta zu durchdringen und können in den Fötus übergehen, insbesondere Schwermetalle. Hatte deine Mutter vielleicht Amalgamfüllungen? Auch der aktuelle Nährstoffstatus der Mutter während der Schwangerschaft bestimmt die Physiologie des Fötus, denn er wird aus dem aufgebaut, was die Mutter isst, trinkt und atmet. Sogar der Gesundheitszustand der Enkel wird bereits festgelegt durch den Zustand der Schwangeren, denn die Eizellen einer Tochter werden bereits im Mutterleib, im Fötus, angelegt!

Stress sorgt nachweislich für eine Änderung des Hormonhaushalts und sorgt für einen höheren Nährstoffverbrauch und kann das gesamte Leben des ungeborenen Kindes beeinflussen. Dann sollte man sich einmal mit dem Problem des Verlustes der Biodiversität in unserem Mikrobiom, unserer körpereigenen Mikroflora, auseinandersetzen. Verschiedene Faktoren sorgen dafür, dass seit wenigen Generationen jede Generation eine ärmere (Darm-)Bakterienzusammensetzung hat, durch Gründe wie starke Medikamentennutzung, insbesondere Antibiotika, Schadstoffbelastung und einseitige Ernährung mit zuviel Zucker und zu wenig Ballaststoffen aus Gemüse, außerdem zu große Hygiene und zu sterile Nahrungsmittel (kein frisch aus der Erde gezogenes Gemüse mehr für die meisten). Dieses Wissen ist ziemlich beängstigend, wenn einem klar ist, wie wichtig unser Mikrobiom für unser Immunsystem und die ganze Körpergesundheit ist. Woher stammt unser Mikrobiom? Wieder von unserer Mutter. Wahrscheinlich ist die Plazenta zwar doch nicht steril, wie lange Zeit angenommen, die wirklich große „Dosis“ an unseren Bakterien erhalten wir aber beim Passieren des Geburtskanals und durch die Muttermilch. Kinder, die per Kaiserschnitt auf die Welt kommen und aus der Flasche ernährt werden, kommen hier leider ziemlich kurz. Es ist wirklich nicht trivial wenn man bedenkt, dass unser Mikrobiom etwa das Hundertfünfzigfache an Genen besitzt wie unser eigener Körper, die eng mit den unsrigen interagieren und denen wir vielleicht etwas mehr Beachtung schenken sollten. Wie man sieht, gibt es etliche andere Ansatzpunkte, wo es zu einem „Defekt“ kommen kann, als nur unser eigenes Genom.

Es stellt sich die Frage, ob es denn überhaupt realistisch wäre, dass es sich um Genmutationen handelt? Viele der Erkrankungen, gerade Hauterkrankungen, Allergien und Asthma, sind erst seit wenigen Jahrzehnten auf einem drastischen Vormarsch, gut ein halbes Jahrhundert. Das ist gerade mal eine Generation! Wann sollen sich da bestimmte Gene herausselektiert haben?

Und dann frage ich mich als Biologin, ob es überhaupt Sinn machen kann, und wie man überhaupt darauf kommen kann, zuerst die Schuld bei den Genen zu suchen. Nach der gängigen Annahme der Evolutionsbiologie sind wir das Resultat von Jahrmillionen an gnadenloser Selektion. Sich ändernde Umweltbedingungen bevorzugten die, die mit ihnen am besten zurechtkamen, die rein zufällig am besten an sie angepasst waren. Sie zeugten mehr Nachkommen als andere oder überlebten sogar als einzige. Jedes einzelne Tier, das wir uns ansehen, jede Pflanze ist perfekt an ihren spezifischen Lebensraum angepasst, egal wie „unterentwickelt“ so ein Regenwurm oder ein Moos auch erscheinen mag. Es ist perfekt. Und das bedeutet, dass die Gene, die dieser Organismus besitzt, ihm wohl in all der Zeit einen VORTEIL verschafft haben müssen, sonst würde dieser Käfer heute nicht durch das Unterholz krabbeln. Er hätte schon vor Jahren der unerbittlichen Konkurrenz weichen müssen. Und dasselbe gilt auch für den Menschen. Wir müssen hier wirklich unsere Denkweise ändern. Wir sind grundsätzlich perfekt, und genau wie Ratten und Kakerlaken sind wir sogar dazu in der Lage, ein erstaunlich breites Spektrum an Lebensräumen zu besiedeln. Aber irgendwie sind wir ja wohl doch nicht perfekt.

 

Aber sind wir das Problem? Nein. Wahrscheinlicher dürfte doch sein, dass das Problem in unserer Umwelt zu finden ist. Ein Beispiel: In Ägypten bin ich kein Neurodermitiker.

Dieses Zitat erklärt das Problem besonders gut:

Individual organisms are best thought of as adaptation-executers rather than as fitness-maximizers.
~John Tooby and Leda Cosmides, The Psychological Foundations of Culture.

In der klinischen Psychoneuroimmunologie geht man davon aus, dass die Gene gerade mal einen Anteil von 20% an einer Erkrankung nehmen, 80% werden durch Umweltfaktoren bestimmt. Das Problem ist, dass wir uns schlichtweg nicht mehr in der Umwelt befinden, in der wir evolviert sind. Gene und somit physiologische Eigenschaften, die ursprünglich mal zu unserem Nutzen waren, machen in diesem neuen Kontext plötzlich keinen Sinn mehr und sorgen für einen Nachteil, statt für einen Vorteil. Leider liegt in uns kein Programm vor, das dafür sorgt, dass wir automatisch immer so handeln, dass es uns einen Selektionsvorteil („die größtmögliche Fitness“) verschafft, stattdessen agieren wir weiter nach dem sich über Jahrmillionen etablierten (und evolutionsgeschichtlich bis vor kurzem) bewährten Programm, das uns z.B. sagt, dass es etwas Gutes ist, wenn man mal die Chance zum Sitzen und Faulenzen hat, oder dass Zucker etwas ist, von dem wir so viel wie möglich in uns reinstopfen sollen, wenn wir irgendwie drankommen, da es in unserer natürlichen Umgebung etwas sehr Rares war, das dem Individuum enorme Vorteile verschafft hat. Lebensmittelkonzerne wissen um diesen Umstand und nutzen ihn gezielt aus, um so viel wie möglich zu verkaufen.

So it’s better to view our taste buds as an adaptation fitted to ancestral conditions that included near-starvation and apples and roast rabbit, which modern humans execute in a new context that includes cheap chocolate and constant bombardment by advertisements. ~Eliezer Yudkowsky von lesswrong.com

Unser armer Körper spielt ahnungslos mit, ohne zu wissen, dass wir damit unsere Lebensspanne verkürzen, und auch unsere Chance, uns fortzupflanzen, reduzieren (wir werden krank, unfruchtbar, oder dick und bekommen keine Dates mehr).

Ein anderer Aspekt ist, dass viele Gene, die im Zusammenhang mit einer bestimmten Krankheit gesehen werden, uns in einem bestimmten Kontext sogar einen Vorteil verschaffen! Ein Beispiel: Sichelzellenanämie. Klingt ziemlich unangenehm, aber interessanterweise tritt die Krankheit in erster Linie in Gebieten mit hohem Malariaaufkommen auf. Durch die kürzere Lebensspanne der roten Blutkörperchen und weitere Mechanismen kann der Parasit Plasmodium sich in Betroffenen nicht vermehren. Also nicht einfach eine Krankheit, ein „Defekt“, sondern ein Trade-Off! Ein Nachteil, der an anderer Stelle einen Riesenvorteil mit sich bringt und deswegen von der Evolution gut und gerne in Kauf genommen wird. Klar, heute kann jemand aus Afrika jederzeit nach Grönland ziehen, was vor 100 Jahren noch nicht so einfach möglich gewesen wäre, es dürfte klar werden, dass es innerhalb dieser Umwelt dann keinen Vorteil mehr bedeuten würde.

A.J. Lumsdaine von solveeczema.org hat eine ähnliche Theorie bezüglich Neurodermitis, Allergien und Asthma aufgestellt. Eine genetische Komponente in Neurodermitis sei möglich und zwar in der Hinsicht, dass die Toleranzschwelle bezüglich bestimmter Umweltfaktoren für diese Personen niedriger liegt. Laut ihrer Theorie dürften Personen mit dieser niedrigeren Toleranzschwelle und einer unmittelbaren, sehr gut sichtbaren oder fühlbaren Reaktion sogar einen Vorteil gegenüber anderen Individuen haben, nämlich, dass ihr Körper sie sofort auf einen schädlichen Stoff in der direkten Umgebung aufmerksam macht, der eine Belastung für das Immunsystem darstellt. Gleichzeitig schüttet der Körper Adrenalin aus, sodass man sich von der belastenden Quelle schnell entfernen kann. Es sei ähnlich wie bei einem Schmerzreiz, der zwar unangenehm ist, der aber z.B. dafür sorgt, dass man schnell die Hand von der heißen Herdplatte zieht. Erst extreme Umweltbedingungen in der heutigen Zeit sorgen dafür, dass die Toleranzschwelle ungewöhnlich niedrig wird und die Reaktion permanent und somit so stark wird, dass sie zu einer starken Behinderung des Individuums wird.

Außerdem gibt Lumsdaine zu denken: Wenn ein Umweltfaktor in einer genetisch dafür anfälligen Population eine Rolle spielt, heißt das nicht, dass die damit zusammenhängenden Gene eine Schwäche vonseiten des Individuums darstellen. Nur als Beispiel: Würden wir damit anfangen, sämtliche Türrahmen niedriger zu bauen, so dass 20% der Bevölkerung sich bücken müssten, um hindurchzugehen, so hätten wir ziemlich bald einen gewissen Prozentsatz an Leuten mit einer höheren Zahl an Beulen. Es wäre jetzt natürlich möglich, hier ein damit korrellierendes Gen zu finden (Gene, die für das Größenwachstum zuständig sind, etc…) und Therapien zu entwickeln, um das Wachstum zu unterdrücken in diesen genetisch „anfälligen“ Leuten, doch vielleicht wäre die beste Lösung schlichtweg, die Höhe der Türrahmen wieder zur alten Größe anzuheben.

Ein weiteres gutes Beispiel, warum die Fixierung auf bestimmte Gene so kritisch zu sehen ist, liefern neue Erkenntnisse um das BRCA1 Gen: Ein Defekt oder eine Mutation (oder nennen wir es mal Variation) im BRCA1 Gen, das ein Tumorsupressor- (Reparatur-)Gen ist, soll statistisch gesehen das Risiko für verschiedene Krebsarten erhöhen, besonders im Fokus liegen hier Brust- und Eierstockkrebs. Es werden teure Gentests gemacht, die nicht viel mehr bringen, als dass die Trägerinnen von nun an mit einem Stigma und einer nagenden Furcht zu leben haben. Das Problem hierbei ist, dass eigentlich noch sehr wenig darüber bekannt ist, wie die genau die Steuerung von BRCA1 abläuft. Neueste Erkenntnisse durch die Georg-August Universiät Göttingen zeigen, dass noch weitere Gene und Enzyme im Spiel sind, die sich gegenseitig hemmen können und so bestimmen, ob und wie BRCA1 abgelesen wird (1). Das Aktivwerden von Genen läuft grundsätzlich so ab, dass es erst zu einem bestimmten Reiz von außen kommen muss, der zu einer Signalkaskade führt und erst daraufhin wird im Zellkern ein bestimmter Abschnitt der DNA entfaltet, abgelesen und entsprechende aktive Proteine gebildet, die dann den Stoffwechsel der Zelle verändern. Man muss es sich vorstellen, wie eine Bibliothek, in der zwar alle Bücher grundsätzlich in den Regalen stehen, aber erst von Bedeutung werden, wenn jemand sie aus dem Regal nimmt und liest. Was entscheidet darüber, welcher Leser mit welchem spezifischen Interesse die Bibliothek betritt? Genau, Umweltfaktoren, akute wie chronische, also unser Lebensstil. Das ist auch das Problem mit den Statistiken. Sie zeigen, dass eine Korrelation vorherrscht, wenn bestimmte Träger eines Gens an bestimmten Krankheiten erkranken, aber sie sagen nicht wirklich etwas über den kausalen Zusammenhang aus. Wie haben sich die Personen der Stichprobengruppen ernährt, wie stressig war ihr Leben, waren sie Schadstoffen oder Strahlung ausgesetzt? Es ist zunächst einmal nur eine Heuristik. Es ist nicht so, dass Gene unterm Mikroskop den bevorstehenden Verlauf des Lebens preisgeben.

Zu guter Letzt haben wir dann noch das Feld der Epigenetik, was noch groß im Kommen ist und hiermit im direkten Zusammenhang steht. Einfach gesprochen, der Körper besitzt ganz simple Mechanismen, um einen AUS-Schalter an ein bestimmtes Gen anzuhängen, z.B. eine einfache chemische Gruppe. Das Buch wird also mit einem dicken Schloss versehen und wird erst einmal von niemandem mehr gelesen. Natürlich kann der mit dem passenden Schlüssel es bei Bedarf wieder aufschließen. Epigenetische Veränderungen sind typisch bei Brustkrebstumorzellen (2). Auch epigenetische Veränderungen sind lediglich Antworten auf Umweltreize, besonders auf Hochtouren laufen hier zur Zeit viele Studien über den Zusammenhang mit unserem Mikrobiom. In einem Artikel aus dem Journal Reproductive Toxicology vergleichen die Autoren unser Genom mit der Hardware eines Computers und das Epigenom mit seiner Software, die über die Ausführung der Befehle entscheidet.(3)

Von Andreas Bolzer, Gregor Kreth, Irina Solovei, Daniela Koehler, Kaan Saracoglu, Christine Fauth, Stefan Müller, Roland Eils, Christoph Cremer, Michael R. Speicher, Thomas Cremer - Bolzer et al., (2005) Three-Dimensional Maps of All Chromosomes in Human Male Fibroblast Nuclei and Prometaphase Rosettes. PLoS Biol 3(5): e157 DOI: 10.1371/journal.pbio.0030157, Figure 7a, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1371900
Von Andreas Bolzer, Gregor Kreth, Irina Solovei, Daniela Koehler, Kaan Saracoglu, Christine Fauth, Stefan Müller, Roland Eils, Christoph Cremer, Michael R. Speicher, Thomas Cremer – Bolzer et al., (2005) Three-Dimensional Maps of All Chromosomes in Human Male Fibroblast Nuclei and Prometaphase Rosettes. PLoS Biol 3(5): e157 DOI: 10.1371/journal.pbio.0030157, Figure 7a, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1371900

Desweiteren werden am laufenden Band neue Gene entdeckt, die ebenfalls im Zusammenhang mit Krebs stehen sollen, theoretisch könnten wir aus dem Testen-Lassen gar nicht mehr rauskommen. Ich möchte hier nicht kritisieren, dass die Medizin im Augenblick nur so weit ist wie sie eben ist, sondern vielmehr, dass zu schnell ein Hype aus einer solchen Entdeckung gemacht wird, ohne dass es praktisch am Ende für eine bessere Lebensqualität und eine Lebensverlängerung irgendeines Betroffenen sorgt. Auf der anderen Seite dringen viele wichtige Erkenntnisse im Durchschnitt etwa 17 Jahre verspätet in die praktizierende Medizin vor (4), wahrscheinlich, weil bislang noch keine große Möglichkeit zur Profitgewinnung aus diesen Entdeckungen gefunden wurden, dafür aber vielen chronisch Leidenden die benötigte Hilfe versagt bleibt. Stattdessen macht man es sich einfach und schiebt alles entschuldigend den „defekten“ Genen zu. Ich sehe hierin den neuen großen Aberglauben unserer Zeit, der dringend abgelegt werden muss, um einen Fortschritt zu ermöglichen.

Aber das Wichtigste ist folgendes: Man kann seine Patienten erst zur aktiven Mitarbeit und Änderung ihres Lebensstils bringen, wenn man ihnen klar macht, dass sie nicht nur Spielball einer bei ihrer Entstehung festgelegten Programmierung sind, sondern dass jede Entscheidung, die sie bezüglich Lebensstil und Ernährung treffen, zu einer Kommunikation auf zellulärer Ebene führt. Dass sie selbst einen großen Anteil in der Hand haben und dadurch zu mündigen Bestimmern ihres eigenen Schicksals werden.

Wenn du mir immer noch nicht glaubst, dass äußere Faktoren so einen wichtigen Einfluss nehmen, dann nimm mal zwei Ableger der selben Grünlilienpflanze (also Klone) und setze sie unterschiedlichen Umweltbedingungen aus (Boden, Düngung, Licht, Wassergabe…). Du wirst dich wundern, wie unterschiedlich sich zwei Organismen mit identischem genetischen Grundmaterial entwickeln können!

Auf meinem Blog sammle ich alle möglichen Ideen, wie wir unseren „Lebensraum“ wieder „artgerechter“ gestalten, und somit die Expression unserer Gene in einer positiven Weise beeinflussten können. Gerne begleite ich dich persönlich dabei. Bleib dran und nimm es selbst in die Hand, es lohnt sich!

By keeping the public focused on the all-importance of genes themselves, the message conveyed to us is one of a basically predetermined helplessness, except through the possibilities afforded by modern medical technology. ~Nora T. Gedgaudas, CNS, CNT

Die Zukunft kann man am besten voraussagen, wenn man sie selbst gestaltet. ~Kay Allen


Quellen und Leseempfehlungen:

1. Ertych, Norman, et al. “CHK2–BRCA1 tumor-suppressor axis restrains oncogenic Aurora-A kinase to ensure proper mitotic microtubule assembly.” Proceedings of the National Academy of Sciences (2016): 201525129.
2. Tryndyak, Volodymyr P., Olga Kovalchuk, and Igor P. Pogribny. “Loss of DNA methylation and histone H4 lysine 20 trimethylation in human breast cancer cells is associated with aberrant expression of DNA methyltransferase 1, Suv4-20h2 histone methyltransferase and methyl-binding proteins.” Cancer biology & therapy 5.1 (2006): 65-70.
3. Dolinoy, D. C., Weidman, J. R., & Jirtle, R. L. (2007). “Epigenetic gene regulation: linking early developmental environment to adult disease.” Reproductive toxicology, 23(3), 297-307.
4. Morris, Zoë Slote, Steven Wooding, and Jonathan Grant. “The answer is 17 years, what is the question: understanding time lags in translational research.” Journal of the Royal Society of Medicine 104.12 (2011): 510-520.

lesswrong.com/lw/l0/adaptationexecuters_not_fitnessmaximizers/
solveeczema.org/eczemablog/?p=1328
kellybroganmd.com/lore-of-the-breast-cancer-gene/

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