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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.
Zirkadiane Uhren steuern eine Vielzahl von Körperfunktionen, wie Schlaf und Wachphasen, Blutdruck und Körpertemperatur. Sie ermöglichen es den Lebewesen, sich an den 24-Stunden-Tag-Nacht-Rhythmus der Erdumdrehung zu adaptieren. Fast alle lebendigen Organismen haben eine zirkadiane Uhr. In mehrzelligen Organismen haben fast alle Zelltypen ihren eigenen Taktgeber. Der Uhrmechanismus besteht aus einem soliden Netzwerk von Genen und Proteinen, die sich einerseits gegenseitig regulieren und so das konstante Funktionieren der Uhr gewährleisten, andererseits aber auch die Anpassung der Uhr an Veränderungen im Licht- und Nahrungsrhythmus ermöglichen.
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.
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