Epigenetik: Traumatisiert bis in die Gene

Kehren Soldaten aus Afghanistan zurück, richten sich die bangen Blicke der Angehörigen nicht mehr nur auf ihre körperliche Gesundheit. Auslandseinsätze der Bundeswehr belasten zunehmend die Seelen der Soldaten. Knapp fünf Prozent der Bevölkerung durchleben irgendwann eine Posttraumatische Belastungsstörung (PTBS) – und Soldaten zählen zur Hochrisikogruppe.

„Die typischen Symptome einer PTBS sind Flashbacks, belastende Träume, emotionale Taubheit und ständiges Auf-der-Hut-sein“, erläutert Gunther Meinlschmidt, Psychologe an der Universität Basel. In jüngster Zeit mehren sich nun die Hinweise, dass an der Entstehung dieser und vieler anderer Krankheiten epigenetische Veränderungen von Zellen beteiligt sind.

In der Epigenetik geht es um die Regulation von Genen. Diese kann sich durch Einflüsse aus der Umwelt ändern – so auch durch das Trauma im Auslandseinsatz. Dabei werden biochemische Strukturen an und neben den Genen bestimmter Körperzellen modifiziert. Dadurch sind die Gene auf einmal mehr oder weniger aktiv als zuvor. Dieser Einfluss währt nicht nur so lange, wie das Signal aus der Umwelt einwirkt, sondern dauerhaft oder bis ein neuer Umwelteinfluss die epigenetischen Schalter wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt. Im Fall der PTBS könnte etwa eine erfolgreiche Psychotherapie den Umwelteinfluss rückgängig machen.

Erst seit wenigen Jahren entdecken Forscher diese Zusammenhänge. Klar ist inzwischen, dass es offensichtlich wichtige prägende Phasen im Leben gibt: Vor allem in der Zeit vor und nach der Geburt, mitunter aber auch später im Leben. Durch epigenetische Veränderungen können Menschen dazu neigen , dick oder dünn zu sein, krankheitsanfällig oder gesund, psychisch belastbar oder wenig stabil. Immer mehr Experten, darunter auch der Geburtsmediziner Andreas Plagemann von der Berliner Charité, fordern deshalb, Krankheitsvorsorge müsse früher einsetzen: „Eine effektive Prävention beginnt heutzutage schon im Mutterleib.“

Was die Prävention von PTBS bei Soldaten betrifft, scheint es sogar, als hätten die Deutschen bereits eine einigermaßen gute Strategie gewählt. Etwa jeder fünfzigste in Afghanistan eingesetzte Deutsche erkrankte im Jahr 2009 an einer PTBS, ermittelte kürzlich der Psychologe Ulrich Wittchen von der Technischen Universität Dresden.

Das macht zwar rund 300 Betroffene pro Jahr und bedeutet ein sechs- bis zehnfach erhöhtes Risiko gegenüber daheimgebliebenen Soldaten. Allerdings liegen die Erkrankungsraten von britischen und US-amerikanischen Soldaten deutlich höher. Offenbar schützt die vergleichsweise kurze Einsatzzeit viele deutsche Soldaten vor einer Posttraumatischen Belastungsstörung.

Dafür spricht auch der Befund, dass die Epigenome der Gehirnzellen eine Reihe von Impulsen für ihre Umstellung brauchen, wie die sogenannte Detroit Neighborhood Health Study zeigte.

US-amerikanische Forscher um die Epidemiologen Karestan Koenen und Monica Uddin aus Boston und Ann Arbor untersuchten mehr als 1 500 zufällig ausgewählte Erwachsene auf Depressionen, PTBS sowie vergangene Traumata. Wie sie im Fachmagazin Depression and Anxiety berichten, zeigte sich, dass das Erkrankungsrisiko eines Menschen umso höher ist, je mehr traumatische Erlebnisse er bereits verarbeiten musste. Allerdings scheinen selbst unter den Betroffenen mit massivster Belastung mehr als die Hälfte gegen PTBS gefeit. Im Blut dieser Menschen entdeckten die Epidemiologen nämlich eine epigenetische Besonderheit: Ein Erbgutabschnitt mit der Bezeichnung SLC6A4 war bei ihnen besonders oft durch die Anlagerung einer chemischen Gruppe (Methylgruppe) verändert. Dieser epigenetische Schalter bewirkt, dass das entsprechende Gen nicht mehr aktivierbar ist – was die Gehirnzellen offenbar weniger anfällig für PTBS auslösende Signale macht.

Umgekehrt verhält es sich beim Gen MAN2C1. Dieses scheint gerade bei PTBS-Patienten epigenetisch stumm geschaltet zu sein. Die Forscher hoffen, das PTBS-Risiko eines Menschen in Zukunft schon im Voraus besser abschätzen zu können.

Dafür, dass PTBS nicht nur eine psychische sondern auch eine epigenetische Krankheit ist, spricht eine weitere aktuelle Studie, die im Journal of Psychiatric Research veröffentlicht wurde. Sie stammt aus der Arbeitsgruppe des bekannten US-Epigenetikers David Sweatt und beschäftigt sich mit Ratten, die wiederholtem psychosozialen Stress ausgesetzt waren. Durch die Traumata lagerten sich in Nervenzellen der Tiere vermehrt Methylgruppen an das sogenannte Bdnf-Gen an. Das geschah aber nur in dem für das Gedächtnis wichtigen Gehirnabschnitt Hippocampus.

Die neuen Erkenntnisse könnten nun helfen, bessere Präventionsstrategien gegen PTBS und viele andere Krankheiten zu finden. „Vielleicht ergeben sich sogar neue Behandlungsansätze“, sagt der Genetiker und Vizepräsident der Max-Planck-Gesellschaft, Herbert Jäckle vom Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie in Göttingen. Inzwischen interessiert sich angeblich auch das Verteidigungsministerium für die epigenetische PTBS-Theorie. Jäckle: „Epigenetik greift in sehr viele Bereiche ein. Das fängt bei der Ernährung an und hört beim Trauma auf.“Ein eindrucksvolles Beispiel, wie sich die Ernährung auf die spätere Krankheitsanfälligkeit auswirken kann, fanden Epigenetiker um Susan Ozanne von der Universität Cambridge. Sie entdeckten in Tierexperimenten einen epigenetischen Schalter, der bereits durch die Nahrung der Mutter während der Schwangerschaft umgelegt wird und die Anfälligkeit für Diabetes erhöht: Wurden trächtige Ratten schlecht ernährt, reagierten die Epigenome der Pankreaszellen des Nachwuchses.

Die betroffenen Tiere bildeten ihr ganzes Leben lang zu geringe Mengen eines wichtigen Kontrolleurs für Stoffwechselgene. Dieselben epigenetischen Veränderungen zeigten auch andere Ratten im Laufe des Älterwerdens und könnten auf einen Zusammenhang mit dem auch als Altersdiabetes bekannten Typ-2-Diabetes hindeuten.

Aufgrund derartiger Erkenntnisse setzen immer mehr Wissenschaftler auf die Epigenetik. „Wir lernen endlich, wie Gene und die von ihnen kodierten Proteine innerhalb von Regelnetzwerken untereinander und mit der Umwelt verbunden sind“, sagt der führende deutsche Experte auf diesem Gebiet, Jörn Walter von der Universität Saarbrücken.

Ein wichtiger nächster Schritt sei nun die geplante vollständige Entschlüsselung der Epigenome zahlreicher Zelltypen im Rahmen des weltweiten Konsortiums IHEC (siehe Kasten). Jörn Walter hofft, dass diese Initiative einen systematischen Überblick darüber verschaffen wird, wie epigenetische Unterschiede zur Prägung bestimmter Eigenschaften beitragen und wie sich Krankheiten effektiv vorbeugen lässt.

„Wir werden epigenetische Unterschiede zwischen kranken und gesunden Zellen finden, die bei der Diagnostik und Therapiekontrolle helfen“, sagt Walter, der die ersten Rundgespräche zur deutschen Beteiligung am Epigenom-Konsortium leitete. „Und wir werden eines Tages bessere Prognosen für chronische Erkrankungen treffen können sowie neue Medikamente entwickeln“, ergänzt der Forscher.

Vor allem aber dürfte das Verständnis epigenetischer Prägungen zeigen, welche Präventionsmaßnahmen für den Einzelnen erfolgversprechend sind. Das könnte auf Dauer so manchen Arzt überflüssig machen.