Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zwillingsstudie entschlüsselt molekulare Fingerabdrücke von Umwelteinflüssen als Ursache von CED

01.11.2012
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein haben in Zusammenarbeit mit der Universität zu London erstmals zeigen können, wie erworbene Veränderungen der Erbsubstanz zu chronischen Entzündungen des Darmes führen.

Diese überraschenden Erkenntnisse, die an eineiigen Zwillingen gewonnen wurden, zeigen erstmals, dass Einflüsse der Umwelt auf das Erbgut wirken und so nachgeschaltete Funktionen im Darm langfristig Krankheiten auslösen können. Die Ergebnisse dieser Studie wurden jetzt in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Genome Research veröffentlicht.

Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa) stellen eine Gruppe unheilbarer Erkrankungen des Darmes dar, deren Auftreten in westlichen Industrienationen in den letzten 50 Jahren sprunghaft angestiegen ist. Die Krankheit trifft vor allem jüngere Menschen zwischen dem 15. und 35. Lebensjahr und führt zu schweren Durchfällen, Schmerzen und langfristigen Komplikationen wie Darmkrebs. Obwohl eine große Anzahl von Krankheitsgenen in den letzten Jahren entdeckt wurde, ist weiter völlig unklar, warum die Krankheit zu einem bestimmten Zeitpunkt bei den einzelnen Patientinnen und Patienten ausbricht. Es ist lediglich bekannt, dass Umweltfaktoren wie Ernährung und Lebensstil den Ausbruch der Erkrankung beeinflussen. In anderen Zusammenhängen ist gezeigt worden, dass diese Umweltfaktoren molekulare Abdrücke, sogenannte epigenetische Modifikationen an bestimmten Buchstaben des Erbgutes, der DNA, hinterlassen können.

Das Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) hat jetzt zusammen mit der Klinik für Innere Medizin I erstmals einen solchen epigenetischen Fingerabdruck im Erbgut von Personen mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen identifiziert, welcher eine Erklärung für den Ausbruch der Krankheit liefern könnte. In Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Professor Stephan Beck vom University College London haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Methylierungsmuster der Erbsubstanz im Darm von eineiigen Zwillingspaaren untersucht, von denen lediglich ein Zwilling erkrankt war. Durch den Vergleich dieser chemischen Veränderung der sonst identischen DNA konnte erstmals ein komplexes Programm von epigenetischen Veränderungen beschrieben werden. Die Zwillingspaare wurden im Rahmen einer Studie seit 10 Jahren durch Professor Andreas Raedler und Dr. Martina Spehlmann von der Klinik für Innere Medizin I rekrutiert und betreut. Da epigenetische Modifikationen Gene an- oder abschalten können, wurde gleichzeitig die Genaktivität untersucht, um die funktionellen Konsequenzen dieser molekularen Fingerabdrücke für die Darmschleimhaut zu ermitteln.

„Die Studie zeigt erstmals an einer entzündlichen Krankheit die Erbsubstanz des befallenen Organs als eine Art Tagebuch unserer Lebensgeschichte und gibt Aufschluss, welche Gene beim Ausbruch der Erkrankung langfristig an- und ausgeschaltet werden. Ziel ist es jetzt, in diese Programmierung gezielt einzugreifen, um den Verlauf der Erkrankung zu verändern“ sagt Professor Philip Rosenstiel, Direktor am IKMB.

„Interessant ist, dass diese molekularen Abdrücke unabhängig von den bisherigen Risikogenen agieren. Welche einzelne Umweltfaktoren die krankheitsrelevanten epigenetischen Modifikationen verursachen, ist mit dem aktuellen Stand der Forschung nicht zu beantworten, aber es zeigt sich, wie dynamisch unser Erbgut beeinflusst wird“, so Dr. Robert Häsler, Plattformleiter am IKMB.

„Der hier entschlüsselte funktionelle Code der Erkrankung gibt erstmals einen Hinweis, warum jemand zu einer bestimmten Zeit krank wird und welche Programme in der Schleimhaut dann nicht mehr funktionieren“, so Professor Stefan Schreiber, Direktor der Klinik für Innere Medizin I und Dekan der Medizinischen Fakultät. „Es muss jetzt geklärt werden, in wieweit sich solche Muster eignen, auch vor dem eigentlichen Ausbruch Krankheiten vorherzusagen und zu beeinflussen.“

Publikation:
“A functional methylome map of ulcerative colitis” Häsler R, Feng Z, Bäckdahl L, Spehlmann ME, Franke A, Teschendorff A, Rakyan VK, Down TA, Wilson GA, Feber A, Beck S, Schreiber S, Rosenstiel P. Genome Res. 2012 doi:10.1101/gr.138347.112
Ansprechpartner für Rückfragen:
Prof. Dr. Philip Rosenstiel, Institut für Klinische Molekularbiologie, Schittenhelmstr.12, 24105 Kiel

Tel.: 0431597-1333, E-Mail: p.rosenstiel@mucosa.de

Verantwortlich für diese Presseinformation:
Oliver Grieve, Pressesprecher des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein
Campus Kiel, Arnold-Heller-Straße 3, Haus 31, 24105 Kiel, Tel.: 0431 597-5544, Fax: 0431 597-4218
Campus Lübeck, Ratzeburger Allee 160, Haus 1, 23538 Lübeck, Tel.: 0451 500-5544, Fax: 0451 500-2161

Mobil: 0173 4055 000, E-Mail: oliver.grieve@uk-sh.de

Dr. Boris Pawlowski,
Pressesprecher der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 24098 Kiel
Tel.: 0431 880-2104, Fax: 0431 880-1355, E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de

Oliver Grieve | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Blinddarmentzündungen bei Kindern: Ultraschall als erstes Mittel zur exakten Diagnose
28.11.2019 | Deutsche Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin (DEGUM)

nachricht Biologen der TU Dresden untersuchen Spermienqualität anhand ihres Stoffwechsels
28.11.2019 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...

Im Focus: Developing a digital twin

University of Texas and MIT researchers create virtual UAVs that can predict vehicle health, enable autonomous decision-making

In the not too distant future, we can expect to see our skies filled with unmanned aerial vehicles (UAVs) delivering packages, maybe even people, from location...

Im Focus: Freiformflächen bis zu 80 Prozent schneller schlichten: Neue Werkzeuge und Algorithmen für die Fräsbearbeitung

Beim Schlichtfräsen komplexer Freiformflächen können Kreissegment- oder Tonnenfräswerkzeuge jetzt ihre Vorteile gegenüber herkömmlichen Werkzeugen mit Kugelkopf besser ausspielen: Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen entwickelte im Forschungsprojekt »FlexiMILL« gemeinsam mit vier Industriepartnern passende flexible Bearbeitungsstrategien und implementierte diese in eine CAM-Software. Auf diese Weise lassen sich große frei geformte Oberflächen nun bis zu 80 Prozent schneller bearbeiten.

Ziel im Projekt »FlexiMILL« war es, für die Bearbeitung mit Tonnenfräswerkzeugen nicht nur neue, verbesserte Werkzeuggeometrien zu entwickeln, sondern auch...

Im Focus: Bis zu 30 Prozent mehr Kapazität für Lithium-Ionen-Akkus

Durch Untersuchungen struktureller Veränderungen während der Synthese von Kathodenmaterialen für zukünftige Hochenergie-Lithium-Ionen-Akkus haben Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und kooperierender Einrichtungen neue und wesentliche Erkenntnisse über Degradationsmechanismen gewonnen. Diese könnten zur Entwicklung von Akkus mit deutlich erhöhter Kapazität beitragen, die etwa bei Elektrofahrzeugen eine größere Reichweite möglich machen. Über die Ergebnisse berichtet das Team in der Zeitschrift Nature Communications. (DOI 10.1038/s41467-019-13240-z)

Ein Durchbruch der Elektromobilität wird bislang unter anderem durch ungenügende Reichweiten der Fahrzeuge behindert. Helfen könnten Lithium-Ionen-Akkus mit...

Im Focus: Neue Klimadaten dank kompaktem Alexandritlaser

Höhere Atmosphärenschichten werden für Klimaforscher immer interessanter. Bereiche oberhalb von 40 km sind allerdings nur mit Höhenforschungsraketen direkt zugänglich. Ein LIDAR-System (Light Detection and Ranging) mit einem diodengepumpten Alexandritlaser schafft jetzt neue Möglichkeiten. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik (IAP) und des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT entwickeln ein System, das leicht zu transportieren ist und autark arbeitet. Damit kann in Zukunft ein LIDAR-Netzwerk kontinuierlich und weiträumig Daten aus der Atmosphäre liefern.

Der Klimawandel ist in diesen Tagen ein heißes Thema. Eine wichtige wissenschaftliche Grundlage zum Verständnis der Phänomene sind valide Modelle zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

Intelligente Transportbehälter als Basis für neue Services der Intralogistik

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

RNA-Modifikation - Umbau unter Druck

06.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Der Versteppung vorbeugen

06.12.2019 | Geowissenschaften

Verstopfung in Abwehrzellen löst Entzündung aus

06.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics