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Epigenetik & Umweltbedingte Erkrankungen Rauchen in der Schwangerschaft hinterlässt Spuren im Erbgut des Kindes

Autor / Redakteur: Susanne Hufe* / Dr. Ilka Ottleben

Wenn Mütter während der Schwangerschaft rauchen, beeinflussen sie damit nachhaltig die epigenetische Programmierung des Erbguts ihres noch ungeborenen Kindes: Eine aktuelle Studie zeigt erstmals Veränderungen epigenetischer Verstärker-Regionen und deren Bedeutung für spätere Erkrankungen des Kindes.

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Tabakrauch ist schädlich für Mütter und ihre (ungeborenen) Kinder.
Tabakrauch ist schädlich für Mütter und ihre (ungeborenen) Kinder.
(Bild: UFZ / André Künzelmann)

Heidelberg, Leipzig – Rauchen während der Schwangerschaft ist nicht nur für die Mutter schädlich, sondern auch für das noch ungeborene Kind. Das ist bekannt. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig sowie des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Heidelberg und der Universität Heidelberg haben nun jedoch herausgefunden, dass Mütter die epigenetische Programmierung des Erbguts ihres noch ungeborenen Kindes nachhaltig beeinflussen, wenn sie während der Schwangerschaft rauchen. „Wir konnten nun zum ersten Mal zeigen, dass eine Belastung durch Tabakrauch auch epigenetische Veränderungen in Verstärkern der Genregulation, sogenannten Enhancern, hervorruft“, sagt UFZ-Umweltimmunologin Dr. Irina Lehman. Diese Enhancer verteilen sich über das gesamte Erbgut.

Risiko für Lungenerkrankungen des ungeborenen Kindes nachweislich erhöht

Epigenetische Veränderungen sind Teil der unzähligen Prozesse, die während der Entwicklung eines Menschen ablaufen. Das Erbgut fungiert als Blaupause für alle Zellen. Damit sich unterschiedliche Zelltypen entwickeln können, etwa Leber- oder Muskelzellen, müssen bestimmte Gene zu bestimmten Zeitpunkten an- oder abgeschaltet werden. Das passiert unter anderem durch epigenetische Veränderungen. Verschiedene Umwelteinflüsse können diese stören. In ihrer aktuellen Studie konnte die Forschergruppe aus Leipzig und Heidelberg zeigen, dass mit Tabakrauch verbundene epigenetische Veränderungen das Risiko von Kindern für Lungenerkrankungen erhöhen.

Die Daten dazu stammen aus der epidemiologischen Studie LiNA (Lebensstil und Umweltfaktoren und deren Einfluss auf das Neugeborenen-Allergierisiko). In dem Projekt gehen die Wissenschaftler der Frage nach, welche Umweltfaktoren während der Schwangerschaft einen negativen Einfluss auf die Gesundheit von Kindern haben können. Seit 2006 begleiten UFZ-Forscherinnen und -Forscher in Kooperation mit dem Städtischen Klinikum St. Georg in Leipzig 622 Mütter und deren Kinder. Die Mütter wurden bereits während der Schwangerschaft sehr intensiv auf mögliche Umweltbelastungen untersucht.

Enhancer-Regionen besonders häufig von epigenetischer Veränderung betroffen

Für ihre aktuelle Arbeit hat das Wissenschaftlerteam Mutter-Kind-Paare aus der LiNA-Studie betrachtet. Dabei wurden Mütter untersucht, die während der Schwangerschaft geraucht haben und andere, die keiner Belastung durch Tabakrauch ausgesetzt waren. Gemeinsam mit den Genomforschern um Prof. Dr. Roland Eils, der im DKFZ und der Universität Heidelberg arbeitet, haben die Wissenschaftler sowohl das Epigenom der Mütter als auch das der Kinder untersucht. Sie wollten herausfinden, ob sich bei den Raucher-Familien epigenetische Veränderungen nachweisen lassen, die bei Nichtraucher-Familien nicht auftreten - und welche Folgen das für die Gesundheit der Kinder haben könnte. „Wir konnten die epigenetischen Veränderungen sowohl bei den rauchenden Müttern als auch im Nabelschnurblut der neugeborenen Kinder nachweisen“, so Lehmann. Die Veränderungen treten also schon im Mutterleib auf und beeinflussen die Genregulation des noch ungeborenen Kindes.

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