Epigenetik ist der Wissenschaftszweig, der Veränderungen in der Genexpression untersucht, die nicht durch Veränderungen in der DNA-Sequenz verursacht werden, sondern auch erblich bedingt sind. Dabei werden Störungen untersucht, die auftreten, wenn Umweltfaktoren wie Lebensstil, Essgewohnheiten und Sport die Aktivität von Genen verringern oder erhöhen. Mit anderen Worten handelt es sich um Situationen, die dadurch verursacht werden, dass Gene zu viel oder nicht genug arbeiten, ohne dass sich die DNA-Sequenz ändert. Als Ergebnis der im letzten Jahrzehnt durchgeführten Forschung wurde verstanden, dass epigenetische Ereignisse sehr wichtige Auswirkungen haben, insbesondere bei hochorganisierten Lebewesen.
Epigenetische Phänomene spielen eine wichtige Rolle bei den Veränderungen der Genexpression, die während der Zelldifferenzierung auftreten, insbesondere im Entwicklungsprozess von Lebewesen vom Embryo bis zum Erwachsenen. Diese Veränderungen in der Genexpression treten auf, wenn das Gen unterdrückt oder aktiviert wird und die DNA selektiv in verschiedene Chromatinstrukturen in verschiedenen epigenetischen Zuständen verpackt wird. Die beiden am häufigsten untersuchten Arten epigenetischer Phänomene sind DNA-Methylierung und Histonmodifikationen. Es wird angenommen, dass diese beiden Ereignisse miteinander verbunden und reversibel sind.
Epigenetische Veränderungen stellen einen möglichen Zusammenhang zwischen der Ernährung in kritischen Wachstumsphasen und Veränderungen der Genexpression dar, die zu Krankheiten führen können. Daher wird davon ausgegangen, dass epigenetische Markierungen eine mechanistische Verbindung zwischen Umwelt, Ernährung und Krankheiten darstellen. Nährstoffe und bioaktive Nahrungsbestandteile können epigenetische Phänomene beeinflussen, indem sie entweder direkt Enzyme hemmen, die die DNA-Methylierung und Histonmodifikation katalysieren, oder indem sie die verfügbaren Substrate verändern, die für alle enzymatischen Reaktionen erforderlich sind.
Zum Beispiel Folat in grünen Teeblättern, Zimtsäure in Kaffee, Getreidekörnern, Pflaumen und Kiwis, Phenole wie Epigallocatechin-3-gallat (EGCG), das aus grünem Tee gewonnen wird, Resveratrol in Rote Trauben und ihre Produkte, Isothiocyanat und Sulforaphan in Kreuzblütlern, Lignane in Leinsamen, Selen und einige Vitamine gelten als epigenetische Nährstoffe.
Eine regelmäßige Funktion des lebenden Körpers stellt sicher, dass die DNA stabil erhalten bleibt. und dass sich die Genexpression nicht unnatürlich verändert, mit anderen Worten, sie bleibt gleich. Diese Veränderungen können chemische oder metabolische Mutationen und Modifikationen verursachen, die zu zytotoxischen und krebserzeugenden Wirkungen führen (Portela und Esteller, 2010).
Erbliche Veränderungen, die unabhängig von der DNA-Sequenz in der Genexpression auftreten, werden als „Epigenetik“ bezeichnet. Dieser Begriff wurde in den 1940er Jahren von Conrad Waddington als „der Zweig der Wissenschaft, der untersucht, wie der Genotyp während der Entwicklung den Phänotyp erzeugt“ definiert (Dolinoy, 2007; Waddington 1940). Heute wird dieser Begriff definiert als „Veränderungen der Genfunktion, die durch Mitose und/oder Meiose vererbt werden können und nicht durch die DNA-Sequenz erklärt werden können“ (Youngson und Whitelaw, 2008). Einige dieser Veränderungen können im Laufe des Lebens erworben werden, andere können reversibel sein, sind jedoch teilweise stabil (Bishop und Ferguson, 2015). Studien haben gezeigt, dass es einen Zusammenhang zwischen den Ernährungsgewohnheiten der Menschen und Veränderungen der Genexpression gibt, die epigenetische Veränderungen verursachen.
Es hat sich gezeigt, dass der Ernährungszustand der Mutter und die Ernährungsgewohnheiten des Vaters, insbesondere während der Schwangerschaft, eine Rolle bei der Entstehung nicht übertragbarer Krankheiten (wie Diabetes mellitus, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Fettleibigkeit und Krebs) bei ungeborenen Kindern (Supic et al., 2013; van Dijk et al., 2015) Es ist bekannt, dass die Häufigkeit von Krankheiten aufgrund epigenetischer Veränderungen, insbesondere Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Fettleibigkeit, reduziert werden kann und das Auftreten von Epigenetische Veränderungen, die zu Krebs führen, können durch den Verzehr von Nahrungsmitteln verhindert werden, die Verbindungen wie Selen, Vitamin E, Zink, Omega 3, α-Linolsäure, Polyphenol, Folsäure und Isothiocinat enthalten.
Diese Nahrungsergänzungsmittel enthalten verschreibungspflichtige Medikamente, die nur von einem Arzt verabreicht werden sollten. Die Anwendung sollte nach Prüfung und, falls erforderlich, Tests erfolgen.
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