Epigenetica

De wetenschap legt uit

Wetenschappelijk onderzoek toont aan dat omgevingsfactoren, zowel fysiek als psychisch, van invloed zijn op ons DNA. Het aan- en uitzetten van genen in ons DNA kan worden bepaald door oorzaken van buitenaf. Via Theta werken we in op het DNA door de overtuigingen te veranderen die ons belemmeren.

Hieronder vind je informatie over onderzoek op het gebied van verandering in DNA en de vernieuwende inzichten die daardoor ontstaan.

Dossier Erfelijkheid: Epigenetica en DNA: een nieuw gezondheidsparadigma

Nieuw onderzoek in de epigenetica werpt een ander licht op de rol van genen. Er is meer dat uw gezondheid bepaalt.

De moderne geneeskunde gaat uit van het denkbeeld dat uw gezondheid nauwelijks te beïnvloeden is. De meeste biologen en artsen schrijven het lichamelijk functioneren en de gezondheid van een organisme toe aan het DNA. Dit is de spiraalvormige dubbele helix met de genetische code binnen de ‘machinekamer’ van celkernen, waarin de blauwdruk voor de eiwitten en aminozuren van het lichaam zit.
DNA (deoxyribonucleic acid – desoxyribonucleïnezuur) wordt beschouwd als de architect, de bouwmeester en het centrale krachtstation van het lichaam; het bouwt het lichaam en laat het functioneren door selectief genen in- en uit te schakelen. DNA nucleotiden, ofwel genetische instructies, selecteren bepaalde RNA (ribonucleic acid – ribonunucleïnezuur) moleculen die op hun beurt uit het grote alfabet van aminozuren de genetische ‘woorden’ selecteren waarmee specifieke eiwitten worden gevormd.

Blauwdruk of basis?
In de ogen van neo-Darwinisten zoals Richard Dawkins bezitten onze genen de volledige controle over alle aspecten van ons leven en is de rest van ons lichaam slechts het transportmiddel. Maar bovendien voorspellen ze een toekomst die al vastligt. De gezondheid van onze voorouders en de genen die wij hebben meegekregen bepalen onze vooruitzichten. Kortom, in deze visie bestemmen de genen ons lot.
Maar er komt steeds meer bewijs dat deze visie ontkracht: het zijn niet alleen genen die gezondheid en ziekte bepalen. Wetenschappers hebben aangetoond dat deze geen allesbepalende blauwdruk voor de toekomst zijn. Die wordt ook beïnvloed door levensomstandigheden en omgevingsfactoren.

Beïnvloeding van genen: epigenetica

Uit nieuw onderzoek blijkt nu dat externe invloeden zoals voedingsgewoonten of omgeving onze genen kunnen veranderen. Wetenschappers van het Zweedse Karolinska Instituut constateerden dat DNA geïsoleerd uit de spieren van patiënten met diabetes type 2, specifieke chemische kenmerken had op het gen dat de hoeveelheid brandstof (vet of suikers) controleert die door de lichaamscellen wordt verbrand2.

Gezonde mensen hebben deze chemische kenmerken niet, maar ze waren wel te zien bij mensen met een voorstadium van diabetes. Daaruit valt af te leiden dat het ontstaan van diabetes een proces is dat begint met een verandering in de genen die suiker verwerken, maar dat dit wordt uitgelokt en zich verder ontwikkelt door invloeden van buitenaf.

Dit idee is overigens niet nieuw. Maar het valt pas nu in vruchtbare aarde (zie kader). Dit komt door een nieuwe wetenschap, epigenetica – de studie naar de invloed van de omgeving op de genen.

Borstkanker en DNA
De meeste artsen geloven dat vrouwen met borstkanker in de familie veel meer risico lopen om zelf deze ziekte te krijgen. In het verleden hebben artsen vrouwen in zo’n situatie zelfs geadviseerd om preventief hun borsten te laten amputeren.
Een 15 jaar durend onderzoek onder 16.000 vrouwen – het US Women’s Health Initiative (WHI) – dat bedoeld was om de veiligheid en de voordelen van hormoonsuppletie (hormone replacement therapy – HRT) te onderzoeken werd al na vijf jaar gestopt omdat bleek dat vrouwen die HRT kregen meer kans liepen op borstkanker, eierstokkanker, beroerte en hartziekte. Toen epidemiologen van het University of Rochester Medical Center de gegevens van deelnemende vrouwen die borstkanker ontwikkelden analyseerden, namen ze op voorhand aan bij hen vaker een belaste familiegeschiedenis te vinden. Dit bleek echter niet het geval. Het bleek dat al dan niet krijgen van kanker alleen samenhing met de hormoonsuppletie, niet met eventuele kanker in de familie.
 

Open deuren
Een lichaamscel bestaat uit cytoplasma (een klontje gelei) dat wordt omsloten door een semi-doorgankelijke celmembraan. Dat zijn drie lagen lipide (vet-) moleculen met verschillende eiwitten ertussen die als een soort selectieve poortjes fungeren. Hierdoor kunnen andere moleculen zowel de cel in als naar buiten. Het celmembraan maakt dus uit of een molecuul in de cel wordt opgenomen, geheel dan wel gedeeltelijk. Sommige van de eiwitten met deze portiersfunctie worden ‘receptoren’ genoemd omdat zij externe signalen van andere moleculen oppikken.
Tot dusver gaat de wetenschap nog steeds uit van de gedachte dat de kern de werking van een cel bepaalt. Maar inmiddels beginnen onderzoekers te onderkennen dat het invloeden van buitenaf zijn die het membraan passeren die de dienst uitmaken in de cel – en daarmee het gedrag en de gezondheid van een heel organisme bepalen. Zoals de grondlegger van de epigenetica, Jean-Baptiste Lamarck, en anderen ontdekten is een cel op zichzelf alleen een ‘potentieel’. Teruggebracht tot de essentie, zonder membraan, zijn de cellen van een willekeurig mens of dier niet van elkaar te onderscheiden. Wat een cel uniek maakt is de informatie die het membraan binnenlaat. Zoals de bioloog Bruce Lipton het omschreef: ‘het echte brein van de cel is het membraan’.
Het membraan heeft honderdduizenden schakelaars in de vorm van eiwitreceptoren, die de functie van de cel kunnen reguleren door een bepaald gen in- of uit te schakelen. Maar die inschakeling of uitschakeling wordt bepaald door een signaal uit de omgeving. De activering van een gen wordt dus in feite bepaald door een van de vele invloeden uit de omgeving van het lichaam. Op zijn beurt heeft dat weer invloed op de chemische coating (methylering) van de dubbele DNA-helix, die vooral in de eerste levensfasen uiterst gevoelig is voor de omgeving.
 

Gemanipuleerde muizen
Wellicht het bekendste onderzoek naar externe invloeden op de cel werd onlangs gedaan bij agoutimuizen aan de Duke University. Muizen met het agouti-gen worden moddervet. Het gen zorgt ook voor een perzikkleurige vacht en een grote kans op diabetes en kanker.
In dit onderzoek kregen zwangere muizen vitamine B12, foliumzuur, choline en betaïne toegediend, waar muizen met dit genetische defect een grotere behoefte aan hebben. Vervolgens bleek dat de nakomelingen van de muizen met het verrijkte dieet slank en bruin waren en een normale levensverwachting hadden, in tegenstelling tot hun moeder3. Externe invloed zoals de bijvoeding bleek sterker dan hun genen, waardoor de expressie van het agouti-gen was uitgeschakeld. ‘Hier raken omgeving en genomica elkaar’, aldus de bioloog Randy Jirtle, directeur van het Epigenetics and Imprinting Laboratory van Duke University bij de publicatie van het onderzoek.
Ook bij mensen hebben onderzoekers generaties lang negatieve epigenetische veranderingen gezien in tijden van hongersnood. Kinderen die nog vóór de geboorte honger leden hadden een lager geboortegewicht dan normaal en een hoger percentage kreeg later degeneratieve ziekten zoals diabetes, ziekte van de kransslagaderen en kanker. Maar zelfs bij een goede voedingstoestand later in het leven, bleven de kinderen en kleinkinderen in deze populatie kleiner dan normaal. Het effect van de omgeving (de honger) hield ten minste twee generaties aan.
 

Erfelijkheid en omgeving

Deze nieuwe ontdekkingen in de epigenetica zetten het idee dat ziekte voortkomt uit lotsbestemming – goede of slechte genen – in een ander daglicht.

Veel van het onderzoek in de epigenetica is nieuw en sommige conclusies zijn daarom gebaseerd op dieronderzoek en hoeven niet voor mensen te gelden. Maar alles bijeengenomen is de draagwijdte ervan ingrijpend. Het bevestigt de hypothese dat de aan- en uit-schakelaars voor de expressie van genen wordt bepaald door omgevingsfactoren. 

De onderzoeksuitkomsten wijzen ook op het effect van de connectie tussen een levend organisme en zijn wereld: goede voeding, schoon water en schone lucht, goede sociale contacten en een steeds veranderende, stimulerende leefomgeving zouden wel eens het beste medicijn van alles kunnen zijn, en de beste genezer bij hersenschade en zogenaamde geboortedefecten.

Voeding, een sterk sociaal netwerk en binding met de leefgemeenschap, zinvol werk, geestelijke uitdaging en een leefomgeving zonder vervuiling bepalen uiteindelijk of uw lichaam het genetische spoor volgt waar u mee geboren bent. En dit leidt tot de meest vérstrekkende gedachte van alles: onze eigen gezondheid en levensverwachting hebben we grotendeels zelf in de hand.

 (Dit artikel is eerder gepubliceerd in het tijdschrift: Medisch dosier)