Epigenetik in der Gynäkologie – Gene, Umwelt und die Rolle von Biofaktoren

Herr Prof. Kisters, Epigenetik ist ein Thema, das zunehmend häufiger in der Medizin auftaucht. Was genau verbirgt sich dahinter, speziell auch für den Fachbereich der Gynäkologie?

Prof. Kisters: Epigenetik beschreibt Regulationsmechanismen, die entscheiden, welche Gene ein- oder ausgeschaltet werden, ohne dass sich die zugrundeliegende DNA-Sequenz selbst verändert. Diese Prozesse beeinflussen die Genexpression durch verschiedene biochemische Modifikationen wie DNA-Methylierung, Histonmodifikationen oder die Aktivität nicht-kodierender RNA. Was bedeutet das konkret? Solche Mechanismen steuern, wie Zellen auf bestimmte Signale reagieren – also zum Beispiel hormonell, aber auch metabolisch oder durch Umweltfaktoren. Im weiblichen Reproduktionssystem ist dies besonders spannend: Selbst kleinste epigenetische Veränderungen können große Auswirkungen auf den Menstruationszyklus, die Fruchtbarkeit oder die Schwangerschaft haben.

Gibt es gynäkologische Erkrankungen, die von epigenetischen Prozessen betroffen sind?

Prof. Kisters: Die gibt es tatsächlich, wie auch neuere wissenschaftliche Daten zeigen. Gut untersucht ist beispielsweise die Endometriose. Hier sehen wir spezifische Methylierungsmuster in Genen, die die Hormonwirkung steuern – etwa in Genen für Östrogen- und Progesteronrezeptoren – sowie im Enzym Aromatase, das Androgene in Östrogene umwandelt und so den lokalen Östrogenspiegel reguliert. Diese epigenetischen Veränderungen können die Hormonempfindlichkeit der Endometriumzellen verändern und tragen vermutlich dazu bei, dass Endometrioseherde bestehen bleiben. Auch Uterusmyome zeigen epigenetische Besonderheiten. Hormonelle Einflüsse in jungen Jahren oder Umweltfaktoren können myometriale Stammzellen verändern und das Wachstum von Myomen begünstigen.

Was ist noch bekannt?

Prof. Kisters: Es gibt beispielsweise wissenschaftliche Hinweise, dass epigenetische Mechanismen Fertilitätsstörungen und die Plazentaentwicklung beeinflussen und auch eine Rolle in der Entstehung von Endometriumkarzinomen spielen. Sogar das Alter der werdenden Mutter kann über DNA-Methylierung das Risiko für Fehlgeburten oder Entwicklungsstörungen beim Kind beeinflussen. Konkret bedeutet das: Mit zunehmendem Alter der Mutter verändern sich die epigenetischen Muster in den Eizellen. Diese Veränderungen können die Aktivität bestimmter Gene steuern, die für die frühe Embryonalentwicklung entscheidend sind. Dadurch steigt das Risiko für Fehlgeburten oder Entwicklungsstörungen beim Kind – unabhängig von der eigentlichen DNA-Sequenz. Anders gesagt: Die „epigenetische Uhr“ der Eizellen beeinflusst die Qualität der Eizelle und damit die Chancen für eine gesunde Schwangerschaft.

Welche Chancen bietet die Epigenetik für die Diagnostik und Therapie?

Prof. Kisters: In der Onkologie werden epigenetische Marker bereits genutzt. Für die Gynäkologie ist das Potential groß: Bei Endometriose könnten Blut- oder Gewebemarker zukünftig eine nichtinvasive Früherkennung ermöglichen – ein enormer Fortschritt. Hier ist sicherlich noch einiges Spannendes in der Zukunft zu erwarten.

Therapeutisch geht es darum, epigenetische Fehlsteuerungen zu korrigieren – sei es durch Medikamente, Stressmanagement, Lebensstil und eine gezielte Ernährungsumstellung. Dieser Bereich wird als epigenetische Prävention bezeichnet. Ziel ist es, Strategien und Therapieansätze zu entwickeln, die weit über die klassische Symptomenbehandlung hinausgehen. Konkret bedeutet das: Es wird geprüft, welche epigenetischen Mechanismen gestört sind und welche Interventionen sinnvoll sein könnten – etwa eine angepasste Ernährung, gezielte Lebensstilmaßnahmen oder eine gezielte Versorgung mit ganz bestimmten Biofaktoren wie Vitaminen und Mineralstoffen.

Was hat denn die Ernährung und die Biofaktorenversorgung mit Epigenetik zu tun?

Prof. Kisters: Über diese Zusammenhänge ist tatsächlich einiges bekannt. Die Ernährung versorgt den Körper mit essenziellen Nährstoffen, darunter Biofaktoren. Und über diese Nährstoffe wird die Genexpression gezielt beeinflusst. Essenzielle Biofaktoren wie Folsäure, Vitamin B12, Vitamin D oder Zink liefern Methylgruppen für die DNA-Methylierung. Ich hatte eingangs bereits erwähnt, dass die DNA-Methylierung ein wichtiger epigenetischer Mechanismus ist. Hier werden Methylgruppen an die DNA angehängt, um die Aktivität bestimmter Gene ein- oder auszuschalten, ohne die DNA-Sequenz selbst zu verändern. Zusätzlich beeinflussen Biofaktoren auch direkt epigenetische Enzyme, etwa durch Modulation von DNA-Methyltransferasen, Histon-Deacetylasen oder micro-RNAs. Auf diese Weise können Biofaktoren helfen, die Genaktivität zu regulieren, Entzündungen zu modulieren und die hormonelle Balance zu unterstützen.

Können Sie uns konkrete Beispiele nennen?

Prof. Kisters: Gerne. Ein klassisches Beispiel ist die Folsäure, die Methylgruppen für die DNA-Methylierung liefert und dadurch die Aktivität zahlreicher Gene steuern kann, die für Zellteilung, Differenzierung und Stoffwechsel wichtig sind. Hier geht es also um ganz entscheidende Prozesse für die Embryonalentwicklung, die Plazenta und die Eizellen. Vitamin B12 wirkt ebenfalls über den Methylierungsstoffwechsel und unterstützt so die epigenetische Regulation. Ein Mangel an beiden Biofaktoren kann zu epigenetischen Fehlsteuerungen führen, die sowohl die Fertilität als auch den Verlauf der Schwangerschaft belasten.

Ein anderer wichtiger Nährstoff ist das Vitamin D. Es wirkt über den Vitamin-D-Rezeptor und beeinflusst vor allem epigenetische Marker in Genen, die Entzündung, Immunantwort und Hormonwirkung steuern. Wir wissen, dass ein optimaler Vitamin-D-Status beispielsweise mit einem niedrigeren Risiko für die Entwicklung von Endometriose, Polyzystisches Ovarialsyndrom (PCOS) und Fertilitätsstörungen verbunden ist. Auch Zink spielt eine zentrale Rolle: Das Spurenelement wirkt als Cofaktor für verschiedene epigenetische Enzyme, darunter DNA-Methyltransferasen und histonmodifizierende Enzyme. Auf diese Weise trägt Zink dazu bei, die Genaktivität gezielt zu regulieren, Entzündungen zu modulieren und die hormonelle Balance im weiblichen Reproduktionsmechanismus zu unterstützen.

Welche wissenschaftlichen Erkennt­nisse sind zur Rolle von Biofaktoren in der epigenetischen Prävention gynäkologischer Erkrankungen bekannt?

Prof. Kisters: Nehmen wir zunächst Folsäure und Vitamin B12: Wie erwähnt, sind diese beiden Vitamine entscheidend für die DNA-Methylierung, und ein Mangel kann zu einer fehlerhaften Genregulation führen. Die Folge: Das Risiko für Fehlgeburten und Entwicklungsstörungen beim Kind erhöht sich. Es gibt Daten, die nachweisen konnten, dass eine unzureichende Zufuhr von Folsäure und Vitamin B12 in der frühen Schwangerschaft mit einer verringerten DNA-Methylierung in der Plazenta und im Nabelschnurblut assoziiert war, insbesondere in den Genen, die mit der neuronalen Entwicklung verbunden sind.

Ein anderes Beispiel ist Vitamin D. Das fettlösliche Vitamin reguliert in reproduktiven Geweben die Genexpression, beeinflusst Zellproliferation und Differenzierung und wirkt damit epigenetisch auf Prozesse wie Eisprung, Menstruationszyk­lus und Follikelreifung. Studien zeigen, dass ein Vitamin-D-Mangel mit Fertilitätsstörungen wie PCOS, reduzierten In-vitro-Fertilisations (IVF)-Ergebnissen und erhöhtem Fehlgeburtsrisiko verbunden ist. Eine gezielte Supplementierung zum Ausgleich eines Vitamin-D-Mangels unterstützt die epigenetisch gesteuerten reproduktiven Funktionen und kann so die Schwangerschaftschancen verbessern.

Und auch zu Zink gibt es interessante Erkenntnisse: Eine Studie konnte nachweisen, dass ein Zinkmangel in der Schwangerschaft epigenetische Veränderungen im Fötus hervorrufen kann, die wiederum negative gesundheitliche Auswirkungen zeigen. Konkret korrelierten niedrige Zinkkonzentrationen im mütterlichen Plasma mit einer verringerten DNA-Methylierung in spezifischen Genregionen – als LINE 1 bekannt – bei den Nachkommen. Diese epigenetischen Veränderungen könnten das Risiko für spätere Erkrankungen erhöhen.

Eine letzte Frage. Wie sehen Sie das Thema Epigenetik in der Gynäkologie in den nächsten Jahren – nicht zuletzt auch im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit?

Prof. Kisters: Meines Erachtens wird die Epigenetik zunehmend praxisrelevant, da wir besser verstehen, wie sie Fertilität, Schwangerschaft und gynäkologische Erkrankungen beeinflusst. Durch gezielte Prävention, individuelle Lebensstilmaßnahmen und Biofaktorenversorgung könnten teure Behandlungen und Komplikationen reduziert werden, was sowohl für Patientinnen als auch für das Gesundheitssystem wirtschaftlich sinnvoll sein könnte.

Vielen Dank für das Interview, Herr Prof. Kisters.

Die Gesellschaft für Biofaktoren e. V. (GfB) ist ein gemeinnütziger Verein, der das Ziel verfolgt, die wissenschaftlichen Grundlagen der Therapie und Prophylaxe mit Biofaktoren zu fördern (www.gf-biofaktoren.de)