Muttermilch bewirkt beim Säugling die optimale epigenetische Programmierung durch chemische Modifikationen des Erbguts. Die Effekte betreffen beispielsweise die Histon-Proteine, um die sich die DNA wickelt, um besser verpackt zu sein. Diese Histone werden durch enzymatische Anfügung oder Entfernung von Methylgruppen reguliert. Bei der Methylierung wickelt sich die DNA noch enger um sie herum und es findet im stillen (silenten) Zustand keine Übersetzung in Boten-RNA (mRNA) statt. Die Acetylierung dagegen führt dazu, dass sich die Histone auflockern, so dass die DNA aktiv ist und abgelesen werden kann. Es gibt erhebliche Unterschiede in der Methylierung der DNA und spezieller Fettstoffwechselgene wie Leptin bei Säuglingen, die mit proteinreicher Formula ernährt werden. Diese aktiviert wie Gelée Royal den mTORC1-S6K1- Signalweg, der bei Bienen die Körpermassen- und Fettkörperzunahme der Königinnen erklärt und bei Säuglingen die gesteigerte Adipogenese mit erhöhtem Übergewichtsrisiko. Illustration: © Birgit Heimbach
Stillen hat im Vergleich zu Muttermilchersatznahrung präventive Wirkungen gegen Übergewicht und Diabetes. Die Weltgesundheitsorganisation und die Lancet Breastfeeding Series Group setzen sich daher vehement für mindestens sechs Monate ausschließliches Stillen ein. Warum und wie stört künstliche Babynahrung die epigenetische Prägung des Fettgewebes?
Übergewicht hat sich zu einer Pandemie entwickelt, die zu chronischen Folgekrankheiten wie Diabetes und metabolischem Syndrom führt, die unsere Gesundheitssysteme überlasten. Adipositas beruht nur in seltenen Fällen auf rein genetischen Störungen, Mutationen und Genpolymorphismen wie die aktivitätssteigernde rs9939609-Variante des Fat Mass- and Obesity-Associated Gens (FTO). In größerem Ausmaß fördern epigenetische Störungen die Entwicklung von Adipositas. Den epigenetischen Störungen liegen keine Abweichungen in der Sequenz der DNA-Basen (Adenin, Thymin, Cytosin, Guanin) zugrunde, sondern kleine chemische Modifikationen, vor allem Methylierungen beziehungsweise Demethylierungen von Nukleotiden in DNA und RNA sowie DNA-regulierender Histonproteine im Zellkern. Die Anfügung einer Methylgruppe (-CH3) beziehungsweise deren Entfernung von Basen in DNA, RNA oder Histonen beeinflusst maßgeblich die Genexpression (siehe Links).
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