Pestizid‑Exposition könnte das Krankheitsrisiko für die nächsten 20 Generationen erhöhen
Gesundheitsrisiken durch synthetische Chemikalien in unserer Umwelt könnten sich potenziell über Generationen hinweg in unserem Keimbett halten.
Eine einzige Exposition gegenüber einem Fungizid namens Vinclozolin während der Schwangerschaft erhöhte bei Ratten die Wahrscheinlichkeit von Krankheiten über 20 Generationen, wie eine kürzlich durchgeführte Studie ergab. Das Risiko schien sogar zuzunehmen, da sich die vererbten Gesundheitsprobleme der Ratten im Laufe der Zeit weiter verschlechterten.
Diese Studie wurde an Nagetieren durchgeführt, aber solche dramatischen Ergebnisse in einem so bekannten Säugetiermodell deuten dennoch auf bedeutende Implikationen für die Menschheit hin, wie die Autoren der Studie nahelegen.
Forschung wie diese könnte dazu beitragen, die steigenden Raten vieler chronischer Krankheiten zu beleuchten, zum Beispiel indem sie auf die Möglichkeit hinweist, dass die Diagnose einer Person heute in der Exposition eines Vorfahren gegenüber bestimmten toxischen Substanzen vor Jahrzehnten wurzeln könnte.
Über das Aufspüren der Ursprünge von Krankheiten hinaus könnten Untersuchungen zur epigenetischen transgenerationalen Vererbung neue Behandlungen informieren, so die Forscher. Die Epigenetikforschung hat bereits Krankheits‑Biomarker identifiziert, die zu neuartigen Behandlungsoptionen inspirieren könnten.
„Diese Studie sagt wirklich, dass das nicht verschwinden wird“, sagt der Mitautor Michael Skinner, Biologieprofessor an der Washington State University. „Wir müssen etwas dagegen tun. Wir können die Epigenetik nutzen, um uns von reaktiver Medizin hin zu präventiver Medizin zu bewegen.“
Skinner half vor zwei Jahrzehnten, die epigenetische Vererbung des Krankheitsrisikos zu identifizieren, und hat das Phänomen seither weiter erforscht.
Dies tritt auf, wenn nicht‑mutative Veränderungen an der DNA im Keimbett eines Organismus – der Zelllinie, aus der Spermien und Eizellen entstehen – auftreten und beeinflussen, wie kritische Gene exprimiert werden.
Wie frühere Forschungen gezeigt haben, kann das vererbte Krankheitsrisiko die durch direkte Exposition gegenüber der betreffenden Substanz verursachte Bedrohung übersteigen.
„Im Wesentlichen, wenn ein trächtiges Weibchen exponiert wird, ist der Fötus exponiert“, sagt Skinner. „Und dann ist auch das Keimbett im Fötus exponiert. Von dieser Exposition an werden die Nachkommen mögliche Auswirkungen der Exposition haben, und die Enkel, und es geht weiter. Sobald es im Keimbett programmiert ist, ist es so stabil wie eine genetische Mutation.“
In einer anderen kürzlichen Studie überwachten Skinner und seine Kollegen Ratten über 10 Generationen nach einer einmaligen Exposition gegenüber Vinclozolin, das frühere Forschungen mit potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen, einschließlich endokriner Störungen und Krebs, in Verbindung gebracht hatte.
Die Exposition erhöhte das Krankheitsrisiko bei den Ratten, fanden sie heraus, und dieser Effekt hielt über alle 10 Generationen an, was Fragen darüber aufwirft, wie lange er andauern kann – und wie schlimm es werden kann.
Für die neue Studie verfolgten die Forscher die gleiche Linie von Ratten mit früherer Vinclozolin‑Exposition über 20 Generationen. Sie fanden ein ähnlich hartnäckiges Muster von Krankheiten in den Nieren, der Prostata, den Hoden und den Eierstöcken der Ratten sowie anderen gesundheitlichen Auswirkungen.
Die Schwere der Erkrankungen verschlechterte sich auch in späteren Generationen, als große Zahlen von gebärenden Müttern und ihren Nachkommen zu sterben begannen.
„Die Präsenz von Krankheit blieb im Grunde gleich, aber um die 15. Generation herum begannen wir, eine verschlechterte Krankheitssituation zu sehen“, sagt Skinner. „Bis zur 16., 17., 18. Generation wurde die Krankheit sehr ausgeprägt, und wir begannen, Anomalien während des Geburtsprozesses zu sehen“, fügt er hinzu. „Entweder die Mutter würde sterben, oder alle Jungen würden sterben, also war es eine wirklich tödliche Pathologie.“
Frühere Forschungen haben epigenetische Veränderungen in menschlichen Keimbetten gefunden, die mit den Ergebnissen aus Säugetierstudien übereinstimmen, so die Forscher.
Die Raten chronischer Krankheiten steigen auch beim Menschen, und obwohl diese Forschung nur einen möglichen Zusammenhang andeuten kann, fällt der Zeitpunkt mit der steigenden Verbreitung von Pestiziden und vielen anderen synthetischen Chemikalien zusammen.
Während 20 Generationen für Ratten sich in wenigen Jahren entfalten können, könnten sie beim Menschen ein halbes Jahrtausend dauern. Dennoch ist Skinner optimistisch, dass die Epigenetikforschung neue Wege aufzeigen kann, wie die medizinische Wissenschaft eingreifen kann.