Mikrobiom und Epigenom – über die genetische Vernetzung von Organismus und Umwelt

Zusammenfassung Die Erkenntnisse der Epigenetik und Mikrobiomforschung in jüngster Zeit leiten einen gewissen Paradigmenwechsel hinsichtlich unseres Verständnisses von Gesundheit im Sinne des GlobalHealth-Konzepts ein. Mit zunehmender Tiefenschärfe unserer molekular- und genanalytischen Möglichkeiten zeigt sich ein faszinierendes, komplexes Netzwerk interzellulärer, die verschiedenen Domänen des Lebens übergreifender Kommunikations- und Interaktionsprozesse. Mikro- und Makroökologie, d.h. die Gesundheit von Mensch und Natur hängen über das Mikrobiom und das Epigenom viel enger zusammen als bisher gedacht. Seit etwa 70 Jahren haben wir es, v.a. in den Industrienationen mit einem kontinuierlichen Anstieg von Krebs (laut einer WHO-Prognose wird sich die Zahl der Krebserkrankungen bis 2040 fast verdoppelt haben [1]), Allergien, Autoimmun- und neurodegenerativen Erkrankungen zu tun, für die wir bislang weder eine schlüssige Erklärung noch einen kurativen Therapieansatz haben. All diesen Erkrankungen liegen zum einen Störungen des Immunsystems zugrunde: Beim Krebs reagiert es zu schwach, bei den Allergien zu stark und bei den Autoimmunerkrankungen greift es den eigenen Organismus an. Zum anderen sind diese modernen Krankheiten Mikrobiom-assoziiert, d.h. wir finden regelhaft einen Verlust der Diversität und auch der Individualität der mikrobiellen Zusammensetzung. Das Artensterben in der äußeren Natur scheint sein Äquivalent in der Mikroökologie unseres Darmes zu haben mit entsprechender Pathologie. Ursächlich kommen Einflüsse wie Pestizide, Antibiotika, Desinfektionsmittel und zahlreiche weitere Mikrobiom schädigende Noxen (Pharmaka, Kunststoffe, prozessierte Nahrungsmittel, Nahrungszusatzstoffe, Umweltgifte, aber auch psychosoziale Stressoren) durch unsere industrialisierte, naturferne Lebensweise immer mehr in den Fokus der Forschung. Manche Autoren sprechen im Zusammenhang mit den modernen Krankheiten auch von Nature-Deficit-Disorders [2]. Unser Immunsystem ist in seiner Entwicklung und Funktion von einem möglichst vielfältigen Mikrobiom abhängig. Zahlreiche epigenetische Regulationsprozesse in unserem Organismus sind wiederum Mikrobiom vermittelt, sodass wir es mit einer vielschichtigen Interdependenz von Umwelt, Mikrobiom, Epigenom und Organismus zu tun haben, die wir hier in ihren Grundzügen darstellen wollen.