Multifaktorielle Krankheiten

Gene und Umwelt

Bei multifaktoriellen Krankheiten tragen genetische Veranlagung, Umweltfaktoren und im Laufe des Lebens erworbene Veränderungen im genetischen Material in unterschiedlicher Weise zum Entstehen und Verlauf einer Krankheit bei, wobei erst die Kombination der verschiedenen Faktoren zu einer Erkrankung führt. Beispiele sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs – die beiden Krankheiten, an denen Europäer am häufigsten sterben. Ein erhöhtes Risiko für diese Krankheiten kann genetisch bedingt sein; langfristig einwirkende Umwelteinflüsse (Ernährung, Rauchen, Chemikalien, Strahlung) bringen die Krankheit zum Ausbruch. Umgekehrt können Strahlung und andere schädliche äußere Ursachen zu einer Veränderung des genetischen Materials führen, die dann zum Krankheitsausbruch führt.

Multifaktorielle Krankheiten

Zur Entstehung von multifaktoriellen Krankheiten tragen neben der genetischen Veranlagung mehrer weitere Faktoren bei: Umweltfaktoren, die Ernährung, der persönliche Lebensstil sowie im Laufe des Lebens erworbene Veränderungen im genetischen Material.
Bildquelle: Roche Lerncenter

Das Beispiel Krebs

Krebs ist keine einheitliche Erkrankung. Es sind rund 300 Tumorarten bekannt, die sich zumeist auf eine einzelne Zelle in einem Gewebe oder Organ zurückführen lassen, in deren Erbgut sich Schäden angehäuft haben. Eine normale Zelle wandelt sich dadurch in eine bösartige Zelle um, die sich den wachstumsregulierenden Signalen des Körpers entzieht und sich auf Kosten gesunder Zellen vermehrt. Auch eine erbliche Veranlagung kann zur Krebsentstehung – zur Karzinogenese – beitragen. Sicher ist, dass eine Ursache für das Entstehen von Krebs nicht ausreicht, stets müssen mehrere Faktoren zusammenkommen, die Krebs bewirken (Strahlen, bestimmte Gifte und Chemikalien oder Viren) oder begünstigen können (Umwelteinflüsse, Ernährungs- und Lebensgewohnheiten).

Die Genforscher haben in den letzten Jahren vor allem zwei Gruppen von Erbanlagen ausfindig gemacht, die bei Krebs häufig verändert sind: die Onkogene und Tumor-Suppressor-Gene (Krebs unterdrückende Gene). Ihre Zusammenarbeit garantiert normalerweise, dass eine Zelle die Grenzen ihres Wachstums akzeptiert. Ist jedoch die Kooperation beider Genklassen gestört, kann eine Zelle aus ihrem abgestimmten Wachstumstakt geraten. Krebs kann entstehen, wenn äußere Einflüsse Onkogene oder Tumor-Suppressor-Gene so schädigen, dass sie ihren Aufgaben nicht mehr nachkommen können. Verantwortlich sind zumeist Karzinogene, Krebs auslösende oder begünstigende Stoffe, etwa Substanzen im Tabakrauch oder in Nahrungsmitteln, ultraviolette und ionisierende Strahlen oder spezielle Viren. Wenn sie die molekulare Struktur von Mitgliedern einer der beiden Genklassen verändern, gerät die Zelle aus ihrem (Teilungs-)Gleichgewicht. Denn die Produkte – die Proteine – von Onkogenen und Tumor-Suppressor-Genen nehmen wichtige Positionen in Signalketten ein, die nicht nur darüber wachen, wie oft sich eine Zelle teilt, sondern auch, wie sie sich weiterhin verhält.

Als zentral für das Entstehen und Wachsen von Krebszellen haben die Wissenschaftler beispielsweise ein Gen namens p53 erkannt. Dessen Genprodukt – das Tumor-Suppressor-Protein P53 – gilt als „Wächter des Erbguts“, der die Zellteilung unverzüglich anhält, etwa wenn ultraviolette Strahlen die Erbsubstanz beschädigt haben. Wenn das Gen p53 defekt ist, können sich schwerstgeschädigte Zellen vermehren und zu einem Tumor heranwachsen. Veränderte p53-Gene haben die Krebsforscher bei über der Hälfte aller menschlichen Tumorarten entdeckt, unter anderem bei Speiseröhren-, Lungen-, Darm-, Blasen- und Brustkrebs. Zudem hat sich herausgestellt, dass bestimmte Veränderungen (Mutation) im p53-Gen einen schlechten weiteren Verlauf der Erkrankung anzeigen: Therapien wirken bei den Patienten weniger gut, die Heilungschancen nach der Behandlung sind geringer. Den Krebsforschern sind heute über 100 Onkogene und mehrere Dutzend Tumor-Suppressor-Gene bekannt, deren Veränderung zur Karzinogenese beitragen. Erkenntnisse, die in der Medizin genutzt werden können, um Krebserkrankungen auf molekularer Ebene frühzeitig zu diagnostizieren und gezielter zu behandeln.