{"id":719,"date":"2012-07-12T15:22:12","date_gmt":"2012-07-12T14:22:12","guid":{"rendered":"https:\/\/renegraeber.de\/blog\/?p=719"},"modified":"2012-07-12T15:22:12","modified_gmt":"2012-07-12T14:22:12","slug":"kaffee-und-sport-veraendern-dna","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renegraeber.de\/blog\/kaffee-und-sport-veraendern-dna\/","title":{"rendered":"Kaffee und Sport ver\u00e4ndern die DNA"},"content":{"rendered":"<p>Am 7. M\u00e4rz 2012 erschien in der Fachzeitschrift \u201eCell Metabolism\u201c eine schwedische Arbeit von Prof. Juleen Zierath (<a href=\"http:\/\/www.cell.com\/cell-metabolism\/abstract\/S1550-4131%2812%2900005-8?script=true\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Link zur Arbeit<\/a>), die bei gesunden, aber sportlich nicht aktiven M\u00e4nnern und Frauen umweltbedingten DNA-Ver\u00e4nderungen gefunden hat. Diese Ver\u00e4nderungen traten jedoch nicht etwa nach Monaten oder Jahren auf, sondern waren schon nach wenigen Minuten zu beobachten. Die Gruppe um Prof. Zierath konnte \u00e4hnliche Ver\u00e4nderungen auch nach dem Genuss von Kaffee beschreiben. Ort des Geschehens war die Oberschenkelmuskulatur der Probanden. Aber was haben Kaffee und Sport mit der DNA zu tun?<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>Daf\u00fcr m\u00fcssen wir ersteinmal ein wenig in die Tiefe der Genetik gehen:<\/p>\n<p>Lamarck, ein franz\u00f6sischer Naturwissenschaftler und Begr\u00fcnder der modernen Zoologie, ging vor 200 Jahren davon aus, dass die Evolution auf der Vererbung erworbener Eigenschaften beruhe. Da die DNA und die moderne <a href=\"http:\/\/www.yamedo.de\/blog\/heilslehre-genetik-genom-2012\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Genetik<\/a> zu diesem Zeitpunkt noch erfunden werden mussten, gab es keine stichhaltigen Argumente und Beweise f\u00fcr oder gegen diese Hypothese.<\/p>\n<p>Das Ganze war mehr oder weniger eine Glaubensfrage, die auch teilweise in die Politik Einzug gehalten hatte. So war der Neolamarckismus die offizielle Wissenschaftsideologie der revolution\u00e4ren Sowjetunion der 1920er Jahre. Als in den 1950er Jahren die DNA entdeckt und dann in der Folge intensiv erforscht wurde, nahm die Frage nach der Vererbung von Umweltfaktoren eine dramatische Wende.<\/p>\n<p><strong>\u00dcbrigens: Wenn Sie solche Informationen interessieren, dann fordern Sie unbedingt meinen kostenlosen Praxis-Newsletter &#8222;Unabh\u00e4ngig. Nat\u00fcrlich. Klare Kante.&#8220; dazu an:<\/strong><br \/>\n<script type=\"text\/javascript\" src=\"https:\/\/rene-graeber.de\/view_webform_v2.js?u=v9&#038;webforms_id=pL1KE\"><\/script><\/p>\n<p>Schon Mendel hatte bei seinen Kreuzungsversuchen von Pflanzen Vererbungsmuster aufgezeigt, die unabh\u00e4ngig von Umweltfaktoren zu sein schienen. Mit der Entdeckung der DNA war auf einmal die ganze Umwelt von der Vererbung ausgeschlossen und alle Lamarckisten in der Mottenkiste der Wissenschaftsgeschichte verschwunden. Vererbung war eine Sache unver\u00e4nderbarer Vererbungsregeln, die in die DNA \u201eeingebrannt\u201c waren.<\/p>\n<p>Eine Ver\u00e4nderung dieser Regeln wurde sp\u00e4ter \u201eMutation\u201c genannt, die aber oft zu Ergebnissen f\u00fchrte, die mit dem Leben nicht vereinbar waren. Mutationen dagegen, die f\u00fcr das Individuum und seine Art Vorteile bewirkten, wurde durch selektive Mechanismen gef\u00f6rdert und ausgelesen. Erst hier spielten die Gegebenheiten der Umwelt eine Rolle f\u00fcr die Selektion von Erbver\u00e4nderungen.<\/p>\n<p>Mit der Entdeckung der Epigenetik jedoch wurde auch dieses starre Weltbild von der Wirkweise der Gene aufgeweicht. Wie es scheint, ist die Umwelt viel st\u00e4rker an genetischen Ver\u00e4nderungen beteiligt, als es die Biologie, die ich noch auf dem Gymnasium eingebl\u00e4ut bekommen habe, wahr haben will.<\/p>\n<p>Der alte Lehrsatz, dass die DNA, die man von den Eltern mitbekommen hat, starr und unflexibel sei, scheint so nicht mehr g\u00fcltig zu sein. Aber diesmal sind es keine Wissenschaftsideologien, die sich hier versuchen breit zu machen, sondern ernstzunehmende wissenschaftliche Arbeiten.<\/p>\n<p>Kommen wir nun zur\u00fcck zu der schwedische Arbeit von Prof. Juleen Zierath und der Eingangsfrage: Was haben Kaffee und Sport mit der DNA zu tun?<\/p>\n<h2>Ver\u00e4nderungen ohne Ver\u00e4nderung<\/h2>\n<p>Vorweg muss ich gleich eine wichtige Richtigstellung los werden: Bei diesen Beobachtungen wurde keine Ver\u00e4nderung des Original-DNA-Codes in den Muskelzellen gesehen. Dieser Code blieb wie er war. Auch nach wie vor w\u00fcrde eine solche Ver\u00e4nderung als \u201eMutation\u201c angesprochen werden.<\/p>\n<p>Aber mit der sportlichen Bet\u00e4tigung der Probanden erfuhren die DNA-Molek\u00fcle der beteiligten Muskulatur eine chemische und strukturelle Ver\u00e4nderung. Diese Ver\u00e4nderungen oder besser Modifikationen der DNA an bestimmten Stellen scheinen die ersten Schritte bei der genetischen Reprogrammierung der Muskulatur in Richtung Kraftaufbau und metabolischem Nutzen von sportlicher Bet\u00e4tigung zu sein.<\/p>\n<p>Prof. Zierath kommentiert den Sachverhalt so:<\/p>\n<p style=\"padding-left: 40px;\">\u201e<em>Unsere Muskulatur ist au\u00dferordentlich flexibel. Es wird oft gesagt: Man ist, was man isst. Und die Muskulatur passt sich dem an, was wir tun. Wenn man sie nicht benutzt, bildet sie sich zur\u00fcck (\u201eIf you don\u00b4t use it, you will lose it\u201c Wahlspruch der Bodybuilder). Und genau dieser Mechanismus liegt diesen Vorg\u00e4ngen zugrunde.<\/em>\u201c<\/p>\n<p><strong> Aber wie sehen diese Ver\u00e4nderungen nun genau aus? Wie kann etwas in der Genetik ver\u00e4ndert werden, ohne dass an der DNA-Sequenz ger\u00fcttelt wird? Gibt es \u201emutationsfreie\u201c Ver\u00e4nderungen?<\/strong><\/p>\n<p>Die DNA-Ver\u00e4nderungen in diesem Fall sind bekannt als \u201eepigenetische Modifikationen\u201c. Sie basieren auf der Anheftung oder Losl\u00f6sung von biochemischen Markern an der DNA. Die vorliegende Arbeit von Prof. Zierath zeigt nun, dass die DNA in der Muskulatur nach sportlicher Bet\u00e4tigung, bei der mindestens 400 Kalorien verbrannt werden mussten, deutlich weniger chemische Marker aufwies als vor der Trainingseinheit.<\/p>\n<p>Die Dauer der \u00dcbung betrug zwischen 30 und 45 Minuten, in Abh\u00e4ngigkeit von der Geschwindigkeit, mit der die Teilnehmer diese 400 Kalorien-Grenze erreichten. Die Entfernung von diesen Markern, sogenannten Methylgruppen, erfolgte in Bereichen der DNA, die bei der Einschaltung von Genen beteiligt sind, die wiederum die Adaptation der Muskulatur an Belastungen steuern.<\/p>\n<p>Bei einer Versuchsanordnung, wo isolierte Muskelfasern auf einem Petrisch\u00e4lchen kontrahiert wurden, stellten die Forscher den gleichen Effekt fest. Auch hier kam es zu einer Verminderung der Methylgruppen in den Muskelzellen. Wurden die isolierten Muskelfasern mit Koffein in Kontakt gebracht, wiederholte sich dieser Vorgang.<\/p>\n<h2>Sportliche Effekte beim Kaffeekr\u00e4nzchen?<\/h2>\n<p>Jetzt liegt nat\u00fcrlich die Vermutung nahe, dass jedes Kaffeekr\u00e4nzchen \u00e4lterer Damen vom Effekt her mit Hochleistungssport zu vergleichen sei. Koffein simuliert die Effekte der Muskelkontraktion aufgrund von k\u00f6rperlicher Bewegung auch in anderen Bereichen. Immerhin ist der Verlust an Methylgruppen auf die Muskelkontraktion durch die \u00dcbung zur\u00fcckzuf\u00fchren und nicht auf Neurotransmitter oder andere im Blut zirkulierende Faktoren, wie z.B. Hormone.<\/p>\n<p>Und die Kontraktion der isolierten Muskeln wurde nur durch Koffein bewirkt, das eine Ver\u00e4nderung der Methylierung durch einen Kalziumfluss bewirkte. Prof. Zierath jedoch sieht darin noch keine Begr\u00fcndung, Sport gegen Kaffee einzutauschen. Aber Sport und Kaffee scheinen sich aus dieser Perspektive nicht auszuschlie\u00dfen, sondern sich eher zu erg\u00e4nzen. Zumindest w\u00fcrden die sportlichen Ergebnisse bei der De-Methylierung durch eine Tasse Kaffee verl\u00e4ngert werden.<\/p>\n<p>Dies ist umso bemerkenswerter, wenn man sich die beeinflussten Gene einmal genauer anschaut. Diese haben n\u00e4mlich eine Reihe von metabolischen Funktionen. PGC-1? ist ein Transkriptionsfaktor, der die Oxidation in der Muskulatur erh\u00f6ht.<\/p>\n<p>TFAM reguliert die Transkription der mitochondrialen DNA, und MEF2A reguliert den Transport von Glukose in die Zelle hinein und aus der Zelle heraus. Und man wusste schon fr\u00fcher, dass alle diese Gene bei k\u00f6rperlicher Bet\u00e4tigung angesprochen werden. Und es kommt noch viel sch\u00f6ner: Sie sind auch bei der Entwicklung von <a href=\"http:\/\/www.naturheilt.com\/Inhalt\/Diabetes.htm\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Diabetes<\/a> beteiligt.<\/p>\n<p>Es fragt sich nat\u00fcrlich, wie lange diese epigenetischen Modifikationen vorhalten. Sp\u00e4testens hier kommt die gro\u00dfe Entt\u00e4uschung: Denn nach nur wenigen Stunden flacht die Aktivierung der Gene ab und die Methylierung kehrt zu ihrem Ursprungslevel zur\u00fcck. Von daher muss dann wieder eine betr\u00e4chtliche Einheit sportlicher Bet\u00e4tigung her, um den Optimalzustand wieder herzustellen \u2013 oder eine Tasse Kaffee?<\/p>\n<p>Aber hier deuten sich Verh\u00e4ltnisse an, die fast an die Theorien von Lamarck erinnern: Die Wissenschaftler gehen heute davon aus, dass wiederholtes, langj\u00e4hriges k\u00f6rperliches Training nicht nur die Kurzzeitver\u00e4nderungen dieser epigenetischen Modifikationen beeinflusst. Vielmehr vermuten sie auch eine Langzeitver\u00e4nderung im Genom des Betroffenen. Dies w\u00e4re eine m\u00f6gliche Erkl\u00e4rung, warum Leute mit sportlichem Hintergrund trotz famili\u00e4rer Vorbelastung weniger anf\u00e4llig f\u00fcr <a href=\"http:\/\/www.naturheilt.com\/Inhalt\/Diabetes.htm\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Diabetes<\/a> sind.<\/p>\n<p>Immerhin zeigt diese Studie, dass unser Genom weitaus dynamischer ist als noch vor 10 oder 20 Jahren angenommen. Und diese epigenetischen Modifikationen, die Genabschnitte an und ausschalten k\u00f6nnen, sind die Ursache f\u00fcr sehr flexible Ereignisse in unserem Organismus. Immerhin erlauben sie in einem gewissen Rahmen, dass sich unsere DNA an Umweltbedingungen und deren Ver\u00e4nderungen anpassen kann.<\/p>\n<p>So bringt es Prof. Zierath auf den Punkt: \u201e<em>K\u00f6rperliche Bewegung ist Medizin<\/em>,\u201c sagt sie (ki.se\/ki\/jsp\/polopoly.jsp?d=2637&amp;a=139627&amp;l=en&amp;newsdep=2637). Und dies bedeutet eine Ver\u00e4nderung des Genoms in Richtung einer besseren Gesundheit durch Ereignisse wie Sport und andere k\u00f6rperliche Ert\u00fcchtigung.<\/p>\n<p>Aber die positiven Effekte der k\u00f6rperlichen Bewegung auf den Fett- und Zucker-Stoffwechsel der Muskulatur sind nur Resultat der De-Methylierung der DNA-Abschnitte: Am Anfang steht die epigenetische Modifikation. Danach erst kommen die Vorteile f\u00fcr den Organismus und seinen Stoffwechsel. Oder in anderen Worten: Am Anfang steht der Schwei\u00df und dann erst die Belohnung.<\/p>\n<p>F\u00fcr die, die sich nicht bewegen wollen oder k\u00f6nnen, blieb dann nur noch der Kaffee oder andere koffeinhaltigen \u201eLeckerlis\u201c. Aber ob das f\u00fcr eine Belohnung reicht?<\/p>\n<p><strong>Weitere Informationen zu Koffein und Gesundheit<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"http:\/\/www.yamedo.de\/blog\/mate-tee-hilft-dickdarmkrebs-entzuendungen-2012\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Mate-Tee hilft bei Dickdarmkrebs und Entz\u00fcndungen<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.yamedo.de\/blog\/koffein-und-schmerz-2011\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Koffein und Schmerz<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.yamedo.de\/blog\/kaffee-schuetzt-leber\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Sch\u00fctzt Kaffee die Leber?<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>\u00dcbrigens: Wenn Sie solche Informationen interessieren, dann fordern Sie unbedingt meinen kostenlosen Praxis-Newsletter &#8222;Unabh\u00e4ngig. Nat\u00fcrlich. Klare Kante.&#8220; dazu an:<\/strong><br \/>\n<script type=\"text\/javascript\" src=\"https:\/\/rene-graeber.de\/view_webform_v2.js?u=v9&#038;webforms_id=pL1KE\"><\/script><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Am 7. M\u00e4rz 2012 erschien in der Fachzeitschrift \u201eCell Metabolism\u201c eine schwedische Arbeit von Prof. Juleen Zierath (Link zur Arbeit), die bei gesunden, aber sportlich nicht aktiven M\u00e4nnern und Frauen umweltbedingten DNA-Ver\u00e4nderungen gefunden hat. Diese Ver\u00e4nderungen traten jedoch nicht etwa nach Monaten oder Jahren auf, sondern waren schon nach wenigen Minuten zu beobachten. 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