Grundlagen der Epigenetik

Epigenetische Vererbung: Was geben wir an unsere Kinder weiter?

Erben unsere Kinder nur unsere Gene oder auch etwas von unserem Leben? Die Idee der epigenetischen Vererbung fasziniert, wird aber oft überschätzt. Hier liest du, was sicher ist, was nur bei Tieren gezeigt wurde und was das für Schwangerschaft und Kinderwunsch bedeutet.

6 Min. LesezeitAktualisiert: 11 Studienquellen
Fachlich geprüft von Alice Werner, Staatlich geprüfte Physiotherapeutin, Ernährungsberaterin und Mentaltrainerin.
Quellen: Greenberg 2019, Guo 2014, Heard 2014, Horsthemke 2018 u. a. – alle 11 Studien ansehenFragen? WhatsApp Live-Chat · info@alicewerner.de
Leuchtende DNA-Doppelhelix als Sinnbild für das, was von Generation zu Generation weitergegeben wird

Das Wichtigste in Kürze

  • Epigenetische Markierungen werden in Ei- und Samenzellen und im frühen Embryo größtenteils gelöscht und neu gesetzt. Das macht echte Vererbung schwierig.
  • Gut belegt ist die Prägung im Mutterleib: Hunger in der Schwangerschaft hinterließ beim Kind Spuren, die Jahrzehnte später messbar waren.
  • Bei Mäusen, Würmern und Pflanzen gibt es überzeugende Beispiele für Vererbung über mehrere Generationen.
  • Beim Menschen ist echte transgenerationale Vererbung nicht bewiesen. Familien teilen Gene, Umfeld und Gewohnheiten, das macht den Nachweis schwer.
  • Praktisch heißt das: Die Gesundheit beider Eltern rund um die Empfängnis und in der Schwangerschaft zählt.

Was bedeutet epigenetische Vererbung?

Klassisch vererben Eltern ihren Kindern Gene, also die DNA-Sequenz. Worin sich beide Ebenen unterscheiden, erklärt Genetik und Epigenetik: der Unterschied. Die Epigenetik beschreibt eine zweite Ebene: chemische Markierungen wie die DNA-Methylierung, die festlegen, welche Gene aktiv sind. Epigenetische Vererbung wäre die Weitergabe genau dieser Markierungen an die nächste Generation, also von Erfahrungen statt von Bauplänen.

Die Idee ist faszinierend, weil sie nahelegt, dass unser Leben unsere Kinder biologisch prägt. Sie wird in Medien und Ratgebern aber oft größer dargestellt, als es die Forschung hergibt.

Warum ist echte Vererbung so schwierig?

Der Körper hat einen eingebauten Reset-Knopf. In zwei Phasen wird ein Großteil der epigenetischen Markierungen gelöscht und neu geschrieben:

  1. Bei der Bildung von Ei- und Samenzellen. Die Vorläuferzellen verlieren ihre Prägung weitgehend und bekommen ein neues Muster.
  2. Direkt nach der Befruchtung. Eine Studie an menschlichen Embryonen zeigte, dass die große Welle der Demethylierung schon im Zwei-Zell-Stadium abgeschlossen ist. Das Erbgut des Vaters wird dabei schneller gelöscht als das der Mutter.

Der Reset hat einen guten Grund: Nur so kann aus einer befruchteten Eizelle wieder ein ganzer Mensch mit allen Zelltypen entstehen. Jede Generation startet dadurch weitgehend mit einem unbeschriebenen Blatt, statt die Markierungen aus dem Leben der Eltern zu übernehmen.

Einige Bereiche entkommen diesem Reset, etwa geprägte Gene, bei denen es darauf ankommt, ob sie von Mutter oder Vater stammen. Auch bestimmte springende Gene, sogenannte Transposons, behalten Reste ihrer Methylierung. Genau hier setzen die bekanntesten Beispiele für epigenetische Vererbung an.

Was zeigen Tierversuche?

Beispiel Was passierte Was es zeigt
Agouti-Mäuse Die Fellfarbe hing von der Methylierung eines Transposons ab und wurde über die Mutter teilweise weitergegeben. Markierungen können den Reset unvollständig überstehen.
Methylspender-Futter Trächtige Agouti-Mäuse mit viel Folat, Cholin und B12 im Futter bekamen mehr Junge mit braunem Fell, ein Zeichen für ein stärker stillgelegtes Gen. Die Ernährung der Mutter verändert die Prägung der Kinder.
Geruchsangst Väter lernten, einen Geruch zu fürchten. Kinder und Enkel reagierten auf genau diesen Geruch empfindlicher. Erfahrungen können über Spermien weitergegeben werden.

Bei Pflanzen und Fadenwürmern ist epigenetische Vererbung über viele Generationen gut belegt. Bei Säugetieren ist sie seltener und oft auf wenige Generationen begrenzt, wie eine Übersichtsarbeit in der Fachzeitschrift Cell zusammenfasst.

Was wissen wir beim Menschen?

Hier muss man zwei Dinge sauber trennen.

Prägung im Mutterleib ist gut belegt. Im niederländischen Hungerwinter 1944/45 hungerten Schwangere über Monate. Ihre Kinder zeigten sechs Jahrzehnte später veränderte Methylierungsmuster an Stoffwechselgenen. Eine spätere Analyse fand Hinweise, dass solche Muster den Zusammenhang zwischen Hunger im Mutterleib und einem höheren Body-Mass-Index im Erwachsenenalter teilweise erklären. In Gambia hing die Methylierung von Kindern sogar davon ab, ob sie in der Regen- oder Trockenzeit gezeugt wurden, also davon, wie gut die Mutter rund um die Empfängnis mit Nährstoffen versorgt war.

Echte Vererbung über Generationen ist nicht bewiesen. Die bekanntesten Hinweise stammen aus dem nordschwedischen Överkalix: Wie gut die Großväter in ihrer mittleren Kindheit vor der Pubertät ernährt waren, hing mit der Sterblichkeit ihrer Enkel zusammen. In einer britischen Studie hatten Söhne von Vätern, die vor dem elften Lebensjahr zu rauchen begonnen hatten, mit neun Jahren einen höheren Body-Mass-Index. Das sind spannende Beobachtungen. Sie können aber nicht ausschließen, dass gemeinsame Gene, das Familienumfeld oder kulturelle Gewohnheiten den Zusammenhang erklären. Ein Humangenetiker kam 2018 zu dem Schluss, dass ein schlüssiger Beweis für transgenerationale epigenetische Vererbung beim Menschen noch fehlt.

Inter- oder transgenerational: Wo liegt der Unterschied?

  • Intergenerational: Die Kinder waren selbst beteiligt. Wenn eine Schwangere hungert, ist das Ungeborene betroffen und sogar dessen Keimzellen, aus denen später die Enkel entstehen. Effekte in diesen Generationen sind keine echte Vererbung.
  • Transgenerational: Ein Effekt zeigt sich in einer Generation, die nie selbst betroffen war. Bei Belastungen in der Schwangerschaft wären das erst die Urenkel, bei Belastungen des Vaters vor der Zeugung die Enkel.

Viele Schlagzeilen über „vererbte Erfahrungen“ beschreiben in Wahrheit intergenerationale Effekte. Das gilt auch für die Forschung zu belastenden Erlebnissen, die du in Epigenetik und Trauma findest. Wie gut die Epigenetik insgesamt belegt ist, liest du in Ist die Epigenetik bewiesen?.

Was bedeutet das für Kinderwunsch und Schwangerschaft?

Auch ohne endgültigen Beweis für echte Vererbung lassen sich klare Schlüsse ziehen:

  1. Die Zeit rund um die Empfängnis zählt. Die Daten aus Gambia zeigen, dass die Versorgung der Mutter mit Nährstoffen schon zu diesem Zeitpunkt Spuren hinterlässt.
  2. Methylspender sind wichtig. Folat, Vitamin B12 und Cholin liefern die Bausteine für die Methylierung. Welche Lebensmittel sie enthalten, liest du in Welche Lebensmittel beeinflussen meine Gene?. Zur Folsäure in der Schwangerschaft berät dich deine Frauenarztpraxis.
  3. Auch Väter zählen. Tierversuche und erste Beobachtungen beim Menschen sprechen dafür, dass der Lebensstil des Vaters vor der Zeugung nicht egal ist. Rauchstopp ist der wichtigste Hebel.
  4. Keine Panik. Epigenetische Prägung ist kein Urteil. Viele Markierungen bleiben ein Leben lang veränderbar, wie du in Das Gedächtnis unserer Gene nachlesen kannst.

Fazit

Epigenetische Vererbung gibt es, aber anders, als Schlagzeilen vermuten lassen. Bei Pflanzen, Würmern und Mäusen ist sie belegt. Beim Menschen ist vor allem die Prägung im Mutterleib gesichert: Ernährung und Belastungen in der Schwangerschaft können das Kind bis ins Erwachsenenalter prägen. Ob Erfahrungen über Ei- und Samenzellen an Enkel und Urenkel weitergegeben werden, ist offen. Für dich heißt das: Die Gesundheit beider Eltern vor und während der Schwangerschaft zählt, und für die eigene Gesundheit ist es nie zu spät.

Häufige Fragen

Was ist epigenetische Vererbung?

Gemeint ist die Weitergabe von Informationen an die nächste Generation, die nicht in der DNA-Sequenz stehen, sondern in epigenetischen Markierungen wie der DNA-Methylierung. Damit das funktioniert, müssten diese Markierungen die Löschung in Keimzellen und frühem Embryo überstehen.

Wird mein Lebensstil an meine Kinder vererbt?

Teilweise, aber anders als oft dargestellt. Sicher ist, dass Ernährung, Rauchen und Stress in der Schwangerschaft das Ungeborene prägen können. Ob auch Erfahrungen vor der Empfängnis über Ei- oder Samenzellen weitergegeben werden, ist beim Menschen noch nicht bewiesen.

Was ist der Unterschied zwischen inter- und transgenerational?

Intergenerational heißt: Die nächste Generation war selbst betroffen, etwa als Ungeborenes im Mutterleib oder als Keimzelle im Körper der Eltern. Transgenerational heißt: Ein Effekt zeigt sich in einer Generation, die nie selbst betroffen war. Nur das wäre echte Vererbung.

Gibt es Beweise beim Menschen?

Es gibt Hinweise, etwa aus dem schwedischen Överkalix, wo die Ernährungslage der Großväter mit der Sterblichkeit der Enkel zusammenhing. Solche Beobachtungsdaten können aber nicht ausschließen, dass Gene, Umfeld oder Kultur den Zusammenhang erklären.

Spielt auch der Vater eine Rolle?

Ja. Studien an Tieren zeigen, dass Erfahrungen von Vätern über das Sperma weitergegeben werden können. Beim Menschen gibt es Hinweise, etwa zum Rauchen vor der Pubertät. Auch für Väter lohnt sich ein gesunder Lebensstil vor der Zeugung.

Kann ich vererbte epigenetische Spuren verändern?

Viele epigenetische Markierungen bleiben ein Leben lang beweglich. Ernährung, Bewegung, Schlaf und Stressregulation beeinflussen sie messbar. Eine ungünstige Prägung ist also kein endgültiges Urteil.

Quellen

  1. Greenberg M. V. C., Bourc'his D. (2019): The diverse roles of DNA methylation in mammalian development and disease. Nature Reviews Molecular Cell Biology 20(10): 590–607. doi:10.1038/s41580-019-0159-6
  2. Guo H. et al. (2014): The DNA methylation landscape of human early embryos. Nature 511: 606–610. doi:10.1038/nature13544
  3. Heard E., Martienssen R. A. (2014): Transgenerational epigenetic inheritance: myths and mechanisms. Cell 157(1): 95–109. doi:10.1016/j.cell.2014.02.045
  4. Horsthemke B. (2018): A critical view on transgenerational epigenetic inheritance in humans. Nature Communications 9: 2973. doi:10.1038/s41467-018-05445-5
  5. Morgan H. D. et al. (1999): Epigenetic inheritance at the agouti locus in the mouse. Nature Genetics 23(3): 314–318. doi:10.1038/15490
  6. Waterland R. A., Jirtle R. L. (2003): Transposable elements: targets for early nutritional effects on epigenetic gene regulation. Molecular and Cellular Biology 23(15): 5293–5300. doi:10.1128/MCB.23.15.5293-5300.2003
  7. Dias B. G., Ressler K. J. (2014): Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations. Nature Neuroscience 17(1): 89–96. doi:10.1038/nn.3594
  8. Heijmans B. T. et al. (2008): Persistent epigenetic differences associated with prenatal exposure to famine in humans. PNAS 105(44): 17046–17049. doi:10.1073/pnas.0806560105
  9. Tobi E. W. et al. (2018): DNA methylation as a mediator of the association between prenatal adversity and risk factors for metabolic disease in adulthood. Science Advances 4(1): eaao4364. doi:10.1126/sciadv.aao4364
  10. Dominguez-Salas P. et al. (2014): Maternal nutrition at conception modulates DNA methylation of human metastable epialleles. Nature Communications 5: 3746. doi:10.1038/ncomms4746
  11. Pembrey M. E. et al. (2006): Sex-specific, male-line transgenerational responses in humans. European Journal of Human Genetics 14(2): 159–166. doi:10.1038/sj.ejhg.5201538

Fachlich geprüft von Alice Werner am . Dieser Artikel dient der allgemeinen Information und ersetzt keine ärztliche Beratung, Diagnose oder Behandlung. Sprich bei Beschwerden oder vor größeren Veränderungen mit deiner Ärztin oder deinem Arzt.

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