Genetik & Epigenetik

Nrf2 ist ein Transkriptionsfaktor, der für die Aktivierung von über 500 Genen im menschlichen Genom verantwortlich ist. Diese Gene spielen eine entscheidende Rolle bei zytoprotektiven Prozessen, darunter Entgiftungsmechanismen, antioxidative Reaktionen, Entzündungshemmung, Verbesserung der Mitochondrienfunktion und die Förderung von Autophagie. Gesundheitsfördernde Faktoren, wie bestimmte Antioxidantien, Omega-3-Fettsäuren, Carotinoide und andere, können die Aktivität von Nrf2 erhöhen.

Immundefizienzen, Krebs, Herz-Kreislauferkrankungen und weitere chronisch-degenerative Erkrankungen werden zu einem erheblichen Anteil durch Lebensstilfaktoren mitbestimmt. Hier kommt die Epigenetik ins Spiel, welche auf die Regulation der beteiligten Gene  einen großen Einfluss hat. So ist vor allem auch der nutritive Einfluß von ganz wesentlicher Bedeutung für das An- und Abschalten von Genen. Bioaktive Pflanzeninhaltsstoffe, die in Wechselwirkung mit der DNA treten können und einen positiven epigenetischen Wirkeffekt aufzeigen, sind hier von besonderem Interesse.

Das hochgradig übertragbare und infektiöse COVID-19-Virus stellt nach wie vor weltweit eine große Bedrohung und einen wichtigen Forschungsschwerpunkt dar, da noch keine endgültige Behandlung gefunden wurde. Vor allem ältere Menschen sowie Personen mit Vorerkrankungen sind am stärksten gefährdet. Zwar stehen derzeit verschiedene Impfstoffe zur Verfügung, um jedoch Ausbruch des Virus zu mildern und schwerwiegende gesundheitliche Folgen zu verhindern, werden therapeutische Maßnahmen erforderlich sein. Seine schnelle Ausbreitung und Mutationsrate machen deutlich, wie wichtig es ist, die Struktur des Virus und seine biologische Funktion vollständig zu verstehen.

In einer kürzlich im International Journal of Molecular Sciences veröffentlichten Übersichtsarbeit untersuchten Forscher die Rolle epigenetischer Veränderungen der Genexpression der Wirtszelle bei der Bestimmung der Pathophysiologie von SARS-CoV-2. Sie untersuchten in diesem Zusammenhang den Einsatz von Vitamin D als therapeutische Maßnahme bei COVID-19. Epigenetische Veränderungen regulieren die Genexpression durch Veränderungen der Chromatinstruktur und wurden mit der viralen Pathophysiologie in Verbindung gebracht. Da epigenetische Veränderungen zum Lebenszyklus des Virus und zu den Immunreaktionen des Wirts auf die Infektion beitragen, sind epigenetische Medikamente vielversprechende Behandlungsziele zur Linderung von COVID-19.

Eine genetische Veranlagung für einen hohen Vitamin-D-Spiegel könnte bei Menschen mit einem geringen Vitamin-D-Spiegel zu einem niedrigeren frühzeitigen Sterberisiko beizutragen und zudem das Risiko für die Entstehung von Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen reduzieren. Demnach könnte eine Einnahme von Vitamin-D-Supplementen positive Auswirkungen, vor allem bei Personen mit niedrigen Vitamin-D-Werten haben.

Vitamin D ist ein essentieller Nährstoff, von dem angenommen wird, dass er das Risiko für chronische Krankheiten, einschließlich Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, verringert. Beobachtungsstudien haben übereinstimmend ergeben, dass ein Vitamin-D-Mangel das Risiko für die Entstehung dieser Krankheiten sowie das Sterberisiko erhöhen kann.

Die Chemikalie Bisphenol F, welche in Kunststoffen enthalten ist, kann Veränderungen in einem Gen hervorrufen, das für die neurologische Entwicklung wichtig ist. Dieser Mechanismus könnte erklären, warum die Exposition gegenüber dieser Chemikalie während des fötalen Stadiums mit einem niedrigeren IQ im Alter von sieben Jahren verbunden sein kann - eine Assoziation, die zuvor von der gleichen Forschungsgruppe gesehen wurde. Diese Entdeckung wurde von Forschern der Universitäten von Uppsala und Karlstad (Schweden), gemacht. Die Studie ist in der wissenschaftlichen Zeitschrift Environment International veröffentlicht.