Wie Nährstoffe unsere Gene beeinflussen

Dass Nährstoffe unsere Gesundheit über den Stoffwechsel beeinflussen, ist bekannt. Doch wussten Sie, dass unsere Ernährung sogar bis in die Gene hineinwirkt? Während manche Menschen fett- und zuckerreiche Speisen scheinbar gut vertragen, schießen bei anderen bei gleicher Kost die Blutzucker- und Blutfettwerte in die Höhe. Die Ursache liegt häufig im Erbgut: Vitamine, Mineralstoffe und andere Nahrungsbestandteile können in den Zellen Gene an- oder ausschalten und so unsere Gesundheit und unser Krankheitsrisiko individuell mitprägen. Dr. Aleksandra Niedzwiecki, Leiterin des Dr. Rath Forschungsinstituts, entführt uns in diesem Beitrag in die faszinierende Welt der Nutrigenomik, der Wissenschaft, die das Wechselspiel zwischen Ernährung und unserem Erbgut erforscht.

„Du bist, was du isst“ – diese Redewendung ist mehr als nur ein Sprichwort, denn sie lässt sich heute wissenschaftlich belegen. Am Dr. Rath Forschungsinstitut in Kalifornien erforschen wir seit Jahrzehnten die gesundheitsfördernde Wirkung von gezielt kombinierten Mikronährstoffen. Ein Teil dieser Forschung befasst sich mit der spannenden Tatsache, dass Nährstoffe die Aktivität von Genen an- oder ausschalten können. Dieses vergleichsweise junge Forschungsfeld heißt Nutrigenomik und untersucht, wie sich Ernährungsfaktoren auf die Arbeit der Gene auswirken.

Heute wissen wir: Auch ohne die DNA selbst zu verändern, können Nährstoffe aus alltäglichen Lebensmitteln zelluläre Signalwege beeinflussen und so die Genexpression steuern – also wie aktiv bestimmte Gene sind und wie viele Proteine oder RNA-Moleküle daraus entstehen. Dies beeinflusst unter anderem die körpereigene Verarbeitung von Arzneimitteln oder das individuelle Erkrankungsrisiko. Auch Ernährungspräferenzen, etwa die Neigung zu Süßem oder Herzhaftem, werden – neben Umwelt und Gewohnheiten – teilweise durch genetische Faktoren beeinflusst.

Bemerkenswert ist: Studien an Menschen und Tieren deuten darauf hin, dass die Ernährung der Großeltern – insbesondere vor der Empfängnis und während der Schwangerschaft – das spätere Erkrankungsrisiko und sogar die Lebenserwartung ihrer Enkel mitprägen kann. Man kann sich das wie ein weitergegebenes Signal vorstellen: Bestimmte Signale hinterlassen chemische Spuren am Erbgut, die in der nächsten Generation weiterwirken.

Kurz gesagt:

• Nährstoffe wirken wie Signale: Sie stoßen zelluläre Prozesse an, die molekulare „Schalter“ an unseren Genen an- oder ausschalten können.
• Unsere genetische Ausstattung beeinflusst, wie wir Nahrung aufnehmen, verarbeiten und nutzen; umgekehrt kann unsere Ernährung die Aktivität unserer Gene steuern.
• Unsere Gesundheit wird sogar davon beeinflusst, was unsere Großeltern aßen. Durch Ernährung können chemische Markierungen am Erbgut entstehen, die die molekularen Schalter der nächsten Generation beeinflussen.

 

Wie Nährstoffe mit unseren Genen kommunizieren

Nahrung versorgt unseren Körper nicht nur mit Energie und Nährstoffen, sie sendet gleichzeitig auch wichtige Signale an unsere Gene. Die folgenden faszinierenden Beispiele zeigen, wie dies in der Natur und in unserem Körper geschieht:

Bienenkönigin und Arbeiterbiene: gleiche DNA – unterschiedliche Leben

Bienenkönigin und Arbeiterbiene haben zwar dieselbe DNA, doch ihre Leben könnten kaum unterschiedlicher sein. Während Arbeiterinnen unfruchtbar sind und nur wenige Wochen leben, legt die Königin Tausende Eier und wird mehrere Jahre alt. Der entscheidende Unterschied liegt in der Larvennahrung: Arbeiterinnenlarven erhalten Nektar und Pollen, die zukünftige Königin wird dagegen mit Gelée Royale gefüttert. Diese nährstoffreiche Substanz wirkt wie ein molekularer Schalter und verändert die Aktivität bestimmter Gene. Dadurch entwickelt sich aus derselben DNA ein völlig anderer Körperbau, eine andere Lebenserwartung und eine andere Fortpflanzungsfähigkeit. Gleiche Gene, andere Ernährung – zwei völlig verschiedene Schicksale.

Methionin-Stoffwechsel: Wie Moleküle die Aktivität von Genen mitsteuern

Bei der Verwertung methioninreicher Lebensmittel wie Fleisch oder Fisch entstehen im Körper spezielle Moleküle, darunter S-Adenosylmethionin (SAM) und Homocystein. Diese beeinflussen die Aktivität von Genen, die an Zellwachstum, Stressreaktionen und Entwicklung beteiligt sind. Kurz gesagt: Was auf dem Teller landet, beeinflusst, wie unsere Zellen arbeiten.

Vitamin C: Schutz für die Gene

Vitamin C stärkt das Immunsystem, schützt die DNA vor oxidativem Stress und unterstützt die körpereigenen Reparaturprozesse. Zudem kann es die Aktivität von Genen beeinflussen – etwa solcher, die an der Kollagensynthese beteiligt sind. Studien deuten außerdem darauf hin, dass Vitamin C die Aktivität des Gens ACE2 beeinflusst und so positiv auf die Funktion der Blutgefäße wirkt.

Milch ist nicht gleich Milch

Milch liefert Nährstoffe, die zelluläre Signalwege – und damit die Aktivität von Genen – modulieren können. Ein Beispiel: Milch von grasgefütterten Kühen enthält im Durchschnitt mehr Omega-3-Fettsäuren, konjugierte Linolsäure (CLA) sowie bestimmte Vitamine und Antioxidantien als Milch aus überwiegend getreidebasierter Fütterung. Solche Unterschiede im Nährstoffprofil können mitbestimmen, wie aktiv bestimmte Signalwege sind – und damit, wie Gene auf die Ernährung reagieren.

Wie Muttermilch die Gene des Babys beeinflusst

Muttermilch liefert nicht nur Energie und wichtige Schutzstoffe – sie enthält auch Nährstoffe, die direkt auf die Zellen des Babys wirken. Was eine stillende Mutter isst, kann zum Beispiel den Gehalt an B-Vitaminen und ungesättigten Fettsäuren in der Milch verändern. Diese Nährstoffe beeinflussen Signalwege in den Zellen und können so die Aktivität bestimmter Gene beim Kind steuern. Welche Auswirkungen das genau auf die Entwicklung hat, wird noch erforscht. Klar ist aber: Die Ernährung der Mutter spielt eine zentrale Rolle für Prozesse im Organismus ihres Babys.

 

Wie Umweltfaktoren die Genaktivität über Lebensmittel beeinflussen

Wenn wir uns mit den Themen Ernährung und Gesundheit befassen, denken wir meist an Makro- und Mikronährstoffe (Proteine, Fette, Kohlenhydrate bzw. Vitamine, Mineralstoffe und Co). Doch Ernährung ist mehr als die Summe ihrer Nährstoffe: Auch die Bedingungen, unter denen unsere Lebensmittel angebaut und verarbeitet werden, können unsere Gene beeinflussen.

Verpackungen: Chemikalien mit Hormonwirkung

Einige Kunststoffverpackungen enthalten Bisphenol A (BPA). Dieser chemische Stoff kann über Lebensmittel in den Körper gelangen und dort eine hormonähnliche Wirkung entfalten. Studien deuten darauf hin, dass höhere BPA-Werte mit einem veränderten Pubertätsbeginn sowie einer beeinträchtigten Fruchtbarkeit zusammenhängen. Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass BPA die Aktivität bestimmter Gene beeinflussen kann.

Pestizide: Mehr als nur Insektenvernichter

Pestizide, die in der Landwirtschaft und im Haushalt eingesetzt werden, bekämpfen nicht nur Schädlinge, sondern können auch biologische Prozesse im menschlichen Körper beeinflussen. Einige schädigen die DNA direkt, andere greifen über molekulare Schalter der Genregulation ein, ohne die DNA-Sequenz zu verändern – das nennt man Epigenetik. Bei häufiger oder langanhaltender Exposition werden bestimmte Pestizide unter anderem mit Parkinson, Asthma, Krebs, Unfruchtbarkeit und neurologischen Problemen in Verbindung gebracht. Kurzfristig können Übelkeit, Kopfschmerzen und Müdigkeit auftreten. Besonders gefährdet sind Kinder.

Gentechnik in Lebensmitteln

In den USA sind Lebensmittel aus gentechnisch veränderten Pflanzen weit verbreitet – etwa Maisstärke, Maissirup, Sojaöl oder Rübenzucker. Auch ein großer Teil der Nutztiere wird mit Futtermitteln gefüttert, die Bestandteile aus GVO enthalten. Die EU geht hingegen strenger vor: Gentechnisch veränderte Lebensmittel sowie daraus hergestellte Produkte müssen gekennzeichnet und rückverfolgbar sein. Eine Kennzeichnung ist Pflicht, sobald der Anteil gentechnisch veränderter Bestandteile pro Zutat über 0,9 Prozent liegt oder Gentechnik bewusst eingesetzt wurde. Produkte von Tieren, die mit GVO-Futter gefüttert wurden – also Fleisch, Milch oder Eier – sind hingegen nicht kennzeichnungspflichtig.

Die Forschung zu den langfristigen Auswirkungen gentechnisch veränderter Lebensmittel und die Debatte über ihre Sicherheit und Kennzeichnung gehen weiter.

 

Wie Nährstoffe Gene und Gesundheit schützen – Ergebnisse aus unserer Forschung

Wie Nahrungsbestandteile Gene beeinflussen, wird meist an Einzelstoffen geprüft – zum Beispiel Vitamin C, Calcium oder EGCG. Wir am Dr. Rath Forschungsinstitut rücken jedoch ihr Zusammenspiel in den Fokus: Mikronährstoffe wirken im Körper zusammen und beeinflussen sich gegenseitig. Deshalb prüfen wir, wie sorgfältig kombinierte Naturstoffe gesundheitliche Effekte ergänzen oder verstärken können – im Vergleich zur Einzelgabe.

Mikronährstoffe beeinflussen krebsrelevante Prozesse

Unsere Forschung zeigt: Die gezielte Kombination von Mikronährstoffen – darunter Vitamin C, Grüntee-Extrakt sowie Lysin und Prolin – kann in mehr als 50 menschlichen Zelltypen krebsrelevante Prozesse positiv beeinflussen. In Zellstudien waren Gruppen von Genen, die zum Beispiel Zellteilung, Reparatur und die Ausbreitung von Tumorzellen steuern, stärker oder schwächer aktiv. Zudem ließen sich Signalwege dämpfen, die mit dem Wachstum und der Ausbreitung von Krebszellen zusammenhängen. Eine derart breite Wirkung wird in der Regel nicht durch einen einzelnen Stoff erzielt. In einigen Versuchen konnte die Wirksamkeit der Mikronährstoff-Kombination schon durch die zusätzliche Gabe eines einzigen Stoffs, wie beispielsweise Quercetin, verbessert werden, etwa bei der Hemmung des Wachstums von Brustkrebszellen.

Mikronährstoffe im Einsatz gegen COVID-19

Während der COVID-19-Pandemie haben wir eine Mikronährstoff-Kombination entwickelt, die in Versuchen an Lungenzellen die Aktivität bestimmter Gene veränderte – darunter ACE2, einen wichtigen Andockpunkt für das Coronavirus SARS-CoV-2. Dadurch wurden Prozesse abgeschwächt, die das Eindringen des Virus in die Zellen erleichtern. Dies führte das zu einer reduzierten Virusaufnahme. Die Mikronährstoff-Kombination ist in den USA und international patentiert.

Mikronährstoffe zur Unterstützung der Gehirngesundheit bei Frauen

Im Rahmen unserer Forschung zur Frauengesundheit haben wir eine Mikronährstoff-Kombination entwickelt, die gezielt nach den Wechseljahren wirkt. In unseren Studien entfaltete sie schützende Effekte im Gehirn, die denen von Östrogen ähneln, und beeinflusste die Aktivität von Genen, die für Alzheimer relevant sind, darunter ApoE, Tau und entzündungsbezogene Gene. Zudem zeigte sich, dass die Kombination Vorteile für den Blut- und Hormonhaushalt bietet und das Immunsystem unterstützt. Sie ist in den USA und international patentiert.

Was das für uns bedeutet

Über die Nahrung nehmen wir Nährstoffe auf, die sich als starke Verbündete erweisen – insbesondere, wenn sie klug kombiniert werden. Richtig zusammengestellt senden sie Signale an unsere Gene und stärken die körpereigenen Schutzmechanismen. So können Nährstoffe das Risiko für Erkrankungen wie Krebs, Alzheimer oder Virusinfektionen beeinflussen. In unserer Forschung untersuchen wir, wie sich dieses Potenzial natürlicher Verbindungen gezielt und nachhaltig nutzen lässt.

Dr. Aleksandra Niedzwiecki

 

Referenzen (Studienauswahl aus unserem Institut)

• Krebs (Zusammenfassungen zu mehr als 100 Studien):
  https://www.drrathresearch.org/publications/cancer

 

• COVID-19:
  https://www.drrathresearch.org/publications/infectious-disease/coronavirus
  Beispiel aus unserer Forschung:
  Goc A, Niedzwiecki A, Ivanov V, Ivanova S, Rath M. Inhibitory effects of specific combination of natural compounds against SARS-CoV-2 and its Alpha, Beta, Gamma, Delta, Kappa, and Mu variants. Eur J Microbiol Immunol (Bp). 2022;11(4):87-94. https://doi.org/10.1556/1886.2021.00022

 

• Demenz-assoziierte Erkrankungen:
  https://www.drrathresearch.org/publications/new-new-publications
  Beispiel aus unserer Forschung:
  Lopez GN, Goc A, Rath M, Niedzwiecki A. Combinations of Selective Estrogen Receptor Modulators and Phospholipid Precursors Differentially Modulate Expression of Inflammatory Genes in Alzheimer’s Disease. American Journal of Food and Nutrition 2025;13(4):126-137. https://pubs.sciepub.com/ajfn/13/4/2/index.html