Verstehen Sie Gen-Polymorphismen?

In den folgenden Ausführungen kommen eine Vielzahl von medizinischen Fachausdrücken vor, die wir alle mit einem * gekennzeichnet haben. Die Bedeutung dieser Fachbegriffe können Sie in unserem Glossar nachlesen, das Sie ebenfalls im Stressmagazin finden. 

Der genetische Bauplan weist Fehler auf

Ein Gen ist ein Abschnitt auf der DNA, der in sich den Bauplan für ein bestimmtes Protein (Eiweiß) enthält, das eine ganz spezifische Funktion hat. Der Bauplan besteht aus einer exakt festgelegten Aufeinanderfolge von Nukleinbasenpaaren. Es gibt 4 Nukleinbasen*, die sich in festen Kombinationen gegenüberstehen und so die beiden DNA-Stränge miteinander verbinden. Guanin hat den Partner Cytosin und Adenin den Partner Thymin. Ein Single-Nucleotide-Polymorphismus (SNP) liegt dann vor, wenn ein Basenpaar, z.B. Guanin-Cytosin, durch ein anderes, z.B. Adenin-Thymin, ersetzt wird. Damit ist der genetische Bauplan verändert und das von diesem Gen produzierte Protein wird in seiner Funktion gestört sein. 

Liegt ein homozygoter Polymorphismus* vor, dann haben beide Elternteile einen polymorphen* Bauplan vererbt. Das Protein wird nahezu funktionslos sein. Bei einem heterozygoten Polymorphismus*, hat nur ein Elternteil einen polymorphen* Bauplan vererbt. Das daraus resultierende Protein weist in der Regel einen ca. 50%-igen Funktionsverlust auf. In der Folge möchten wir Ihnen erklären, was die Polymorphismen der einzelnen Gene unseres Analyse-Programms bedeuten und welche Risiken sie mit sich bringen.

Unser genetisches Programm besteht aus drei verschiedenen Teilen, die alle drei einen engen Bezug zur potenziellen Entwicklung chronischer Stresserkrankungen haben.

Mittelgradige oder gravierende Fehler im Bauplan?

Liegt ein homozygoter Polymorphismus* vor, dann haben beide Elternteile einen polymorphen* Bauplan vererbt. Das Protein wird nahezu funktionslos sein. Bei einem heterozygoten Polymorphismus*, hat nur ein Elternteil einen polymorphen* Bauplan vererbt. Das daraus resultierende Protein weist in der Regel einen ca. 50%-igen Funktionsverlust auf. In der Folge möchten wir Ihnen erklären, was die Polymorphismen der einzelnen Gene unseres Analyse-Programms bedeuten und welche Risiken sie mit sich bringen.

Unser genetisches Programm besteht aus drei verschiedenen Teilen, die alle drei einen engen Bezug zur potentiellen Entwicklung chronischer Stresserkrankungen haben.

STRESS-TURBOS

Das sind Gene, deren Polymorphismen* die Stressbelastung eines Organismus deutlich erhöhen können. 

Die klinische Erfahrung zeigt, dass Träger bestimmter Genvarianten ein höheres Risiko für die Ausbildung chronischer Stresserkrankungen haben. Dies trifft besonders dann zu, wenn gleichzeitig prä- oder postnatale Traumatisierungen* und krankheitsfördernde Persönlichkeitsmuster vorliegen. Die genetischen Ergebnisse können von erheblicher Relevanz sein, denn die potenziell krankmachende Wirkung der meisten genetischen Variationen lässt sich durch kompensatorische präventive Maßnahmen deutlich reduzieren. Ein genetischer Polymorphismus* muss deswegen nicht zwingend gesundheitliche Nachteile zur Folge haben.

Die Catechol-O-Methyltransferase (COMT)   

Das Enzym Catechol-O-Methyltransferase (COMT) ist für den Abbau wichtiger Hormone und Nervenbotenstoffe verantwortlich. Insbesondere die Substrate Adrenalin*, Noradrenalin* und Dopamin* spielen eine große Rolle im Rahmen der Reaktionen des Körpers auf Stressreize. Werden sie verzögert abgebaut, kumulieren ihre Effekte auf den Organismus. Die Stressbelastung nimmt zu.

Bei dieser genetischen Konstellation wird das Stresshormon-abbauende und gleichzeitig entgiftende Enzym Catechol-O-Methyl-Transferase (COMT) nur in minderaktiver Form (heterozygoter Genotyp) oder kaum noch wirksamer Form (homozygoter Genotyp) gebildet. 

Der verzögerte Abbau der Katecholamine* Adrenalin*, Noradrenalin* oder Dopamin* kann unter Stressbedingungen folgende Auswirkungen haben:

- Gefühl des ständigen inneren Getriebenseins, der Unruhe und der Unfähigkeit zu entspannen
- Schlafstörungen
- Gereiztheit; das Gefühl schnell ,,aus der Haut zu fahren", Ungeduld, fehlende Gelassenheit
- Gefahr der Entwicklung einer Mitochondrialen Dysfunktion*
- Gefahr der Entwicklung schwerer Erschöpfungszustände
- Wegen unzureichendem Östrogenabbau erhöhtes Brustkrebsrisiko bei Frauen
- Unverträglichkeit von Sojaprodukten, da die Inhaltsstoffe Daidzein und Genistein die COMT blockieren
- Erhöhte Nebenwirkungsrate bei Gabe von COMT-Inhibitoren wie Entacapon und Tolcapon im Rahmen der Parkinson-Therapie
- Erhöhtes Risiko für Angststörungen, Schizophrenie, Essstörungen, Übergewicht, Schwangerschaftskomplikationen

Die Monaminoxidase A (MAO-A)

Dieses Enzym dient dem Abbau verschiedener Nervenbotenstoffe und Stresshormone. Zu ihnen gehören Serotonin*, Melatonin*, Noradrenalin*, Adrenalin* und Dopamin*.

Je nach vorliegender Variation* des Gens hat das Enzym eine deutlich verminderte (heterozygoter Genotyp) oder eine fast fehlende Aktivität (homozygoter Genotyp).

In diesem Fall kommt es zu einer Erhöhung der Spiegel oben genannter Nervenbotenstoffe und Stresshormone, was zu innerer Unruhe, Angespanntheit, Schlafstörungen, Gereiztheit, und erhöhter Aggressivität – dies ist allerdings wissenschaftlich umstritten – führen kann.

Unter Stressbedingungen kann diese genetische Variation die Entwicklung diverser Stresserkrankungen beschleunigen.

Der Glucocorticoidrezeptor (GR)

Glucocorticoidrezeptoren* befinden sich in inaktiver Form im Zellplasma nahezu aller Zellen.

Erst durch die Bindung von Cortisol werden sie aktiviert und wandern in den Zellkern, wo sie an hormonrezeptiven Abschnitten der Erbinformation (DNA) binden. Die Bindung führt zu einer veränderten Synthese der Proteine, die durch diese Gene codiert* werden. Der GR entwickelt dadurch einen regulierenden Effekt auf die Cortisolausschüttung. 

Im Bereich der Endokrinen Stressachse* hat der GR eine hemmende Funktion im Bereich der Nebenniere, der Hypophyse*, des Hypothalamus* und im Hippocampus*, wo er ganz allgemein die Aktivität der Neuroendokrinen Stressachse downreguliert. 

Bei einem Polymorphismus* des GR ist diese bremsende Wirkung im Hippocampus* vermindert, was zu einer Erhöhung der Aktivität der Stressachse und damit zu erhöhten Cortisolspiegeln führt.  Es kann eine sogenannte Cortisol-Resistenz* entstehen, bei der z.B. auch die entzündungshemmenden Wirkungen des Cortisols reduziert sind.

Ein Polymorphismus* des GR ist deswegen assoziiert mit einer Vielzahl von typischen Stresserkrankungen und je nach Genotyp mit einem erhöhten Risiko für die Entwicklung einer Depression.

Es besteht eine erhöhte Inzidenz* für chronisch entzündliche Prozesse, Allergien und Autoimmunerkrankungen*. Das Risiko für die Entwicklung einer Adipositas*, einer gestörten Glukosetoleranz*, eines Diabetes mellitus Typ II oder eines Metabolischen Syndroms* ist erhöht.

Das FKBP 5- Protein 

Das FKBP5-Protein hat durch seine Bindung an den Glucocorticoid-Rezeptor* ( GR) eine regulierende Funktion, denn es reduziert die Sensitivität und die Bindungsfähigkeit des GR und damit auch seine bremsende Wirkung.

Die negative Feedbackschleife des Cortisols wird dadurch in ihrer Wirkung reduziert und die Aktivität der endokrinen Stressachse* erhöht. Die verschiedenen Polymorphismen* des FKBP5-Gens haben somit alle eine Stress verstärkende Wirkung und fördern die Entwicklung chronischer Stresserkrankungen.

Nach aktuellen Forschungsergebnissen sind sie mit Depression, Angst- und Panikattacken und einer erhöhten Rate weiterer Erkrankungen assoziiert.

BDNF (Brain-Derived-Neurotrophic-Factor)

Der Wachstumsfaktor BDNF* ist ein Protein aus der Gruppe der Neurotrophine* und ist mit den Nervenwachstumsfaktoren eng verwandt. 

BDNF wirkt auf verschiedene Neuronen* des Zentralen und des peripheren Nervensystems. Es wirkt beim Schutz existierender Neuronen* und Synapsen* mit und fördert das Wachstum neuer. Im Gehirn ist es im Hippocampus*, der Großhirnrinde und dem Vorderhirn aktiv, also in Bereichen, die basal für Gedächtnis und abstraktes Denken sind. Hier spielt BDNF auch eine große Rolle für das Langzeitgedächtnis. BDNF ist eines der aktivsten Neurotrophine* und ist vor allem wichtig bei der adulten Neurogenese*. BDNF kommt nicht nur im Gehirn, sondern auch in zahlreichen anderen Zelltypen und im Gewebe der Netzhaut, den Nieren, der Prostata und im menschlichen Speichel vor. 

Bei einem Polymorphismus* des BDNF-Gens kann es zu einem Absinken des BDNF* im Hippocampus* kommen. Charakteristisch ist eine daraus resultierende Störung des Kurzzeitgedächtnisses. Auch die Fähigkeit, wichtige neue Informationen im Langzeitgedächtnis zu speichern (Langzeitpotenzierung) sowie das abstrakte Denken können gestört sein. Kommen chronische Stressbelastungen hinzu, wird zusätzlich die BDNF-Synthese durch erhöhte Cortisolspiegel gehemmt. In solchen Fällen kann es auch zur Hippocampusatrophie*, die mittels MRT* nachweisbar ist, kommen.

Bei Patienten mit einem Polymorphismus* des BDNF-Gens ist die Gefahr der Entwicklung eines Posttraumatischen Belastungssyndroms, eines Burnout-Syndroms, einer Depression und anderer chronischer Stresserkrankungen bei stark stressbelasteter Lebensform erhöht.

Detox-Gene

Die hier untersuchten Gene setzen sich mit genetischen Variationen auseinander, die einen direkten Einfluss auf die Entgiftungsfunktion der Zellen, insbesondere der Leber, haben. Die Entgiftung und Ausscheidung körperfremder Substanzen (Xenobiotika) läuft in zwei Phasen ab.

Während die Phase-I-Entgiftungsenzyme der Cytochrom-P-450-Gruppe  Xenobiotika und Medikamente in kleinere Bruchstücke zerlegen, ist es die Aufgabe der Phase-II-Enzyme, diese teils giftigen Zwischenprodukte wasserlöslich und damit überhaupt erst ausscheidbar zu machen. So können sie einerseits über die Gallenflüssigkeit in den Darm, andererseits über die Nieren und den Urin ausgeschieden werden.

Die hier getesteten Gene codieren* Enzyme* der Phase-II-Entgiftung. Liegen Varianten dieser Phase-II-Enzyme vor, erhöht sich das Risiko von toxischen Erscheinungen, Medikamentennebenwirkungen oder der Entwicklung chronischer Erkrankungen deutlich. Gerade bei mehreren abnormen Genvarianten der Phase-II- Entgiftungsenzyme können die kompensatorischen Empfehlungen zur alternativen Entgiftung über den Darm und die Haut zur Vermeidung potenzieller Erkrankungen beitragen.

Die Gluthathion-S-Transferasen GSTM1, GSTT1 und GSTP1 

Glutathion-S-Transferasen* sind bei der Entgiftung von körperfremden Substanzen (Xenobiotika) und Medikamenten von großer Bedeutung. Bei genetisch bedingtem Ausfall  dieses Phase-II-Entgiftungsenzyms in der Leber kommt es zur vermehrten Giftstoffeinlagerung und der Gefahr erheblicher Nebenwirkungen von normal dosierten synthetischen Medikamenten. Das Risiko für die Entwicklung chronischer Erkrankungen ist erhöht.

Bei diesen 3 Entgiftungsenzymen der Phase II der Entgiftung gibt es sowohl heterozygote Polymorphismen*, bei der GSTP1 auch einen homozygoten Polymorphismus* und bei der GSTM1 und der GSTT1 eine völlig fehlende genetische Anlage, ein sogenanntes Null-Allel*.

Je nachdem, ob ein, zwei oder alle 3 Enzyme pathologische Variationen aufweisen, erhöht sich auch das Risiko entsprechend schwerer Entgiftungsstörungen oder das Risiko der Entwicklung chronischer Erkrankungen deutlich.

Die N-Acetyl-Transferase 2 (NAT2)

Acetylierung* ist, neben der Kopplung an Glutathion*, eine weitere wichtige Reaktion der Phase-II-Entgiftung. Menschen, die langsam oder schnell acetylieren, sind durch genetische Varianten des NAT2 Gens geprägt. 

Bei der Poor Variante ist die Aktivität dieses Entgiftungsenzyms, das in erster Linie in der Leber vorkommt, stark reduziert und kann dann auf nur noch 10 % abfallen.

Etwa 60 % der europäischen Bevölkerung sind Langsam-Acetylierer, das heißt mehr oder weniger schlechte und langsame Entgifter.  Betroffene können eine bestimmte Gruppe von chemischen Substanzen wie Medikamente oder auch Umweltgifte langsamer ausscheiden als Menschen ohne diese genetische Variante. Es kann zur Anhäufung von radikalischen Abbauprodukten kommen, die toxische Zellschädigungen auslösen. Insofern steigt bei diesen Personen das Risiko der Medikamentenunverträglichkeit und das Risiko der Entwicklung von chronischen Erkrankungen sehr deutlich an.

Firewall-Gene

Die hier untersuchten Variationen beziehen sich auf Gene von Enzymen*, die einen direkten Einfluss auf ganz wesentliche Prozesse im Zellstoffwechsel haben. Sie sind zum Beispiel Bestandteil der Atmungskette* in den Mitochondrien*, neutralisieren Freie Radikale* - können aber auch mit deren Entstehung verbunden sein und tragen außerdem zum Abbau von Umweltschadstoffen bei. Die klinische Erfahrung zeigt, dass Träger bestimmter Genvarianten ein höheres Risiko für die Ausbildung chronischer Stresserkrankungen haben. Dies trifft besonders dann zu, wenn gleichzeitig prä- oder postnatale Traumatisierungen* und krankheitsfördernde Persönlichkeitsmuster vorliegen. Die genetischen Ergebnisse können von erheblicher Relevanz sein, denn die potenziell krankmachende Wirkung der meisten genetischen Variationen lässt sich durch kompensatorische präventive Maßnahmen deutlich reduzieren. Ein genetischer Polymorphismus muss deswegen nicht zwingend gesundheitliche Nachteile zur Folge haben.

Die Superoxiddismutase 2 (SOD2)

Die manganabhängige SOD2 ist ein antioxidatives* Schlüsselenzym innerhalb der energieproduzierenden Mitochondrien* in allen Zellen des Organismus und hat die Funktion, die dort produzierten Sauerstoffradikale* zu neutralisieren und so Schäden an Mitochondrien* oder anderen Zellbestandteilen zu verhindern. Polymorphismen* der SOD2, die mit einer deutlichen Aktivitätsminderung (heterozygoter Genotyp) oder einem nahezu völligen Ausfall dieses Enzyms (homozygoter Genotyp) verknüpft sind, erhöhen das Risiko für oxidative Gewebeschäden und damit für die Entwicklung chronischer Erkrankungen verschiedenster Art deutlich.

Die Glutathion-Peroxidase (GPX1)

Die selenabhängige GPX1 sorgt unter Verbrauch von Glutathion* für die Entgiftung von Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff und Wasser und verhindert damit die Bildung hochaggressiver Hydroxylradikale. Sie schützt daher Zellmembranen und andere Zellbestandteile vor oxidativer Schädigung. Eine Aktivitätsminderung des Enzyms, wie sie beim heterozygoten* und homozygoten* Genotyp vorliegt, erhöht die Gefahr einer beschleunigten Zellalterung und der Entwicklung chronischer Erkrankungen deutlich.

Die NAD(P)H-Dehydrogenase (NADH-Ubichinon-Reduktase)

Das Enzym NAD(P)H-Dehydrogenase entspricht dem Komplex I der mitochondrialen Atmungskette* und ist damit essenziell für die Energiegewinnung in jeder Zelle. Sie dient außerdem der Entgiftung von Benzol, welches Bestandteil von Benzin oder auch Lösemitteln ist und bei Verbrennungsvorgängen entsteht. Bereits eine heterozygote* Variation der NADH-Ubichinon-Reduktase erhöht den Oxidativen Stress* durch vermehrte Belastung mit Superoxid-Radikalen* erheblich. Superoxid-Radikale* können Zellstrukturen und die DNA* schädigen und somit das Risiko erhöhen, eine maligne Erkrankung zu entwickeln.

Die Methyl-Tetra-Hydro-Folat-Reduktase (MTHFR)

Die MTHFR katalysiert die Synthese von 5-Methyltetrahydrofolat, einem Methylgruppen-Donor* für die Methioninsynthese und Vorläufer von S-Adenosylmethionin (SAMe). Die MTHFR ist damit sowohl bedeutsam für einen normalen Homocystein*-Stoffwechsel als auch für den Stoffwechsel wichtiger Nervenbotenstoffe, Hormone und Proteine. Der heterozygote Polymorphismus* ist mit einer Minderung der Aktivität des Enzyms verknüpft. Bei heterozygoten Trägern ist das Risiko eines erhöhten Homocysteinspiegels jedoch nur erhöht, wenn gleichzeitig eine Minderversorgung von Vitamin B12, Folsäure oder Vitamin B6 besteht. Der homozygote Polymorphismus ist mit einem fast völligen Aktivitätsverlust des Enzyms verknüpft. Bei homozygoten Trägern treten erhöhte Homocysteinspiegel auch dann auf, wenn gleichzeitig eine gute Versorgung mit Vitamin B12, Folsäure oder Vitamin B6 besteht. Die Folgen eines erhöhten Homocysteinspiegels wirken sich nach heutigen Erkenntnissen vor allem an den Blutgefäßen, im Nervenstoffwechsel und während der Schwangerschaft aus. Er stellt einen wesentlichen Risikofaktor bei der Entwicklung der Arteriosklerose und symptomatischer vaskulärer Erkrankungen wie Koronarer Herzerkrankung*(KHK), tiefer Venenthrombose, Bluthochdruck und Schlaganfall dar. In der Literatur finden sich Hinweise auf eine Assoziation mit einer Vielzahl unterschiedlichster neurologischer Erkrankungen (Depression - aufgrund reduzierter Synthese von Noradrenalin und Serotonin; Autismus, Alzheimer-Syndrom, Parkinsonsyndrom, Demenz, Multiple Sklerose, Migränesyndrom und weitere).

Die Monoaminoxidase B (MAO-B)

Die MAO-B baut Dopamin* und andere Amine* ab. Die normale Funktion des Enzyms* ist stets mit dem Anfall von Wasserstoffperoxid verbunden, was wiederum zur Sauerstoff-Radikalbildung* und damit zur potenziellen Zellschädigung führen kann. Studien zeigen, dass die Aktivität der MAO-B mit zunehmendem Alter steigt und damit auch die Konzentration von toxischen Sauerstoffradikalen* in den Zellen. Bei Polymorphismen*, die zu einer Minderaktivität der MAO-B führen, scheint das Risiko für diese oxidativen* Schäden somit weniger intensiv zu bestehen. Wenn der Dopaminabbau verlangsamt ist, kann es bei Parkinsonpatienten unter L-DOPA-Therapie frühzeitig zu Nebenwirkungen wie Dyskinesien* und dem Auftreten von Halluzinationen kommen. Die L-Dopa-Therapie sollte bei dieser Patientengruppe durch Dopamin-Agonisten* ersetzt werden.

Zusammenfassung

Mit diesen Ausführungen wollten wir Ihnen einen Überblick über unser 3-teiliges genetisches Analyse-Programm geben und auf die Risiken hinweisen, die mit den jeweiligen Polymorphismen* dieser Gene* verbunden sind. 

Wer ein stressbelastetes Leben führt und seine Gesundheit erhalten will, dem raten wir, die genetische Analyse aller 14 Gene, also Stress-Turbos, Firewall-Gene und Detox-Gene, durchführen zu lassen. Aus ökonomischen Gründen kann man die 3 genetischen Gruppen auch in gewissen Abständen nacheinander durchführen.

In unseren sehr ausführlichen Befundberichten erklären wir Ihnen, mit welchen Maßnahmen man potenziell vorhandene genetische Risiken minimieren bzw. beseitigen kann. Sie sind solchen Polymorphismen also nicht hilflos ausgeliefert.

Die Kenntnis Ihres individuellen genetischen Risikos kann präventiv dazu beitragen, die Entwicklung ernsthafter chronischer Erkrankungen zu verhindern. Für bereits erkrankte Personen eröffnet sich die Möglichkeit, die bestehende Erkrankung wesentlich effektiver und erfolgversprechender zu behandeln. Denn die Kenntnis genetischer Risiken macht es möglich, nicht nur Symptome zu unterdrücken, sondern die Erkrankung kausal zu behandeln und körpereigene Schwächen genetischer Natur gezielt auszugleichen und zu kompensieren.

Dr. Wolfram Kersten
Facharzt für Innere Medizin

Ärztlicher Leiter der
McMind GmbH & Co. KG
Panzerleite 82
96049 Bamberg
Mail: info@shop.mcmind.de