Bestimmte Einflüsse aus der Umwelt können unser Erbgut dauerhaft verändern. Epigenetik nennen Forscher dieses Phänomen. Jetzt haben Wissenschaftler gezeigt: Wenn Mütter während der Schwangerschaft rauchen, kann dies genau solche Effekte auf den Nachwuchs haben (Molecular Systems Biology: Bauer, Lehmann et al.,2016). Die Gifte aus dem Tabak verändern das Erbgut des Ungeborenen dauerhaft. Zigaretten schaden einem Baby also nicht nur indirekt in der Zeit, während es im Mutterleib heranwächst, sondern vermutlich lange darüber hinaus.

Die Spuren dafür ließen sich im gesamten Erbgut nachweisen, berichtet ein Team aus Forschern vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig, dem Deutschen Krebsforschungszentrum sowie der Uni Heidelberg.

"Wir konnten zeigen, dass eine Belastung durch Tabakrauch auch epigenetische Veränderungen in Verstärkern der Genregulation, sogenannten Enhancern, hervorruft", sagte Irina Lehmann, eine der Autorinnen und Forscherin am UFZ. Das klingt komplex, bedeutet aber vereinfacht gesagt: Die Folgen des Tabakrauches beeinflussen, wie DNA-Informationen während der Entwicklung eines Menschen – etwa bei der Bildung bestimmter Zellen – verarbeitet werden. Konkret könnten die Schäden zum Beispiel das Risiko erhöhen, später an bestimmten Lungenleiden zu erkranken.

Die jetzt ausgewerteten Daten stammen aus der epidemiologischen LINA-Studie (Lebensstil und Umweltfaktoren und deren Einfluss auf das Neugeborenen-Allergierisiko), die untersucht, welche Umweltfaktoren Ungeborene beeinflussen. Seit 2006 begleiten Wissenschaftler aus Leipzig dafür 622 Mütter und deren Kinder. Die Schwangeren wurden intensiv auf Umweltbelastungen untersucht, später wurde die Gesundheit der Kinder genau analysiert.

Für die aktuelle Arbeit verglichen die Forscher Schwangere aus Raucher- und Nichtraucherfamilien. "Wir konnten die epigenetischen Veränderungen sowohl bei den rauchenden Müttern als auch im Nabelschnurblut der neugeborenen Kinder nachweisen", sagte Lehmann. Die Veränderungen treten also schon im Mutterleib auf und beeinflussen die Genregulation des noch ungeborenen Kindes.

Der negative Einfluss war auch noch mehrere Jahre nach der Geburt bei den Kindern nachweisbar – allerdings könne das auch daran liegen, dass die meisten Kinder weiterhin Tabakrauch ausgesetzt waren, schreiben die Forscher.

Einfluss auf Diabetes- und Krebsrisiko

Besonders häufig würden Enhancer-Regionen im Erbgut beeinflusst, also DNA-Abschnitte, die eines oder mehrere Gene zu bestimmten Zeitpunkten aktivieren. "Wenn eine Enhancer-Region betroffen ist, kann dies zu einer Fehlregulierung von gleich mehreren Genen führen", erklärt Lehmann. Ein Beispiel ist etwa das Enzym JNK2 (c-Jun N-terminale Proteinkinase 2). Es spielt eine Rolle bei Entzündungsreaktionen. Wird der Enhancer beeinflusst, der JNK2 aktiviert, kann dies das Risiko für Lungenerkrankungen im späteren Leben der Kinder erhöhen.

Insgesamt fanden sich 400 Enhancer, die vom Tabakrauch betroffen sind. Diese regulieren Gene, die unter anderem an Erkrankungen wie Diabetes, Fettleibigkeit oder sogar Krebs beteiligt sind. "Durch diese Entdeckung beginnen wir jetzt, die Mechanismen zu verstehen, die dazu führen, dass das Rauchen zu so unterschiedlichen Krankheiten führen kann", sagt Roland Eils vom DKFZ.

Kürzlich waren US-Forscher bei der Auswertung der Daten von mehr als 6.000 rauchenden Schwangeren und ihren Neugeborenen zu einem ähnlichen Ergebnis gekommen. Ihre Studie ist im American Journal of Human Genetics (Joubert/London et al., 2016) erschienen.

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