FAQ: Wissenswertes zu Epigenetik

Das Wort „Epigenetik“ setzt sich aus der griechischen Vorsilbe „Epi“, was übersetzt „auf“, „über“ oder „zusätzlich“ bedeutet, und dem Wort „Genetik“ zusammen. Nach der gebräuchlichsten Definition ist die Epigenetik tatsächlich eine Art Zusatzgenetik. Sie gilt als Bindeglied zwischen äußeren Einflüssen, zum Beispiel Ernährung, Sonneneinstrahlung, Umweltverschmutzung sowie Stress, und unseren Genen. Die Epigenetik bestimmt mit, unter welchen Umständen welches Gen stillgelegt und wann es wieder angeschaltet wird. 

Die Entdeckung, dass es einige Mechanismen in unserem Erbgut gibt, die dazu führen, dass gewisse Gene aktiviert werden und andere nicht, ist mehr als 80 Jahre alt. Zu dieser Zeit war die Struktur der menschlichen DNA mit ihren etwa 23.000 Genen noch unbekannt. Als Pionier der Epigenetik gilt der britische Entwicklungsbiologe, Genetiker und Philosoph Conrad Hal Waddington (1905-1975). Doch erst Anfang der 2000er-Jahre, mit zunehmender Bedeutung der sogenannten Life Sciences, rückt die Epigenetik in den Fokus internationaler Forschungsarbeiten. Unsere Beiersdorf-Wissenschaftler*innen sind bereits mehr als 15 Jahre auf diesem jungen Forschungsfeld aktiv – und haben zahlreiche Publikationen in renommierten Fachmedien veröffentlicht.

Epigenetische Mechanismen legen mit fest, wann ein Gen abgelesen oder stumm geschaltet wird. All das findet ohne die Veränderung der genetischen Informationen im Erbgut statt. Stattdessen werden kleine, chemische Moleküle an die DNA angehängt (vgl. „epi“, griech. für „auf“). Es gibt mehrere Arten von epigenetischen Veränderungen, darunter die DNA-Methylierung. Dieser Prozess lässt sich rückgängig machen. Zellen nutzen ihn als natürlichen Mechanismus, um sich anzupassen oder auf Umweltveränderungen zu reagieren. Mit zunehmendem Alter verändert sich das Muster der epigenetischen Marker auf charakteristische Weise.  

Die Gesamtheit der Gene einer Zelle wird als Genom bezeichnet, die Gesamtheit ihrer epigenetischen Strukturen als Epigenom. Jeder Mensch hat ein individuelles Genom („Fingerabdruck“) und dieses ist in all seinen Körperzellen in Form der DNA enthalten. Das Epigenom der einzelnen Körperzellen kann sich stark voneinander unterscheiden. Es ist beispielsweise abhängig vom Alter der Zelle und der Art des Gewebes oder Organs, dem sie entstammt. Sogar benachbarte Zellen können theoretisch eine unterschiedliche Vergangenheit haben – und damit auch unterschiedliche Epigenome.

Das chronologische Alter errechnet sich nach unserem Geburtsjahr. Das biologische Alter wiederum beschreibt unser wahres Alter, das heißt: die körperliche Verfassung bzw. die unserer Zellen. Damit kann es sich – je nach Lebenswandel – teils stark von unserem Alter laut Geburtsurkunde unterscheiden. Überaus offensichtlich spiegelt das unser größtes Organ, die Haut, wider: im Laufe des Lebens wirken äußere Faktoren wie Ernährung, Sonneneinstrahlung, Umweltverschmutzung, Stress, Bewegung positiv oder negativ auf sie ein. Die daraus resultierenden Veränderungen bilden ein individuelles epigenetisches Muster, das einige biologische Mechanismen reversibel ein- und ausschalten kann – mit direkter Auswirkung auf das biologische Alter der Haut und auf ihr Erscheinungsbild. Unser individuelles epigenetisches Muster übersetzt sich also in das biologische Alter unserer Haut. So sehen manche Menschen jünger oder älter aus, als sie tatsächlich sind.   

Japaner*innen trinken gern grünen Tee. Dass sich der regelmäßige Genuss positiv auf die Krebsstatistik auswirkt, lässt sich mithilfe epigenetischer Forschungen belegen. Beim Aufbrühen der unfermentierten Teeblätter löst sich ein Stoff mit dem komplizierten Namen Epigallocatechin-3-Gallat (EGCG) heraus. EGCG reaktiviert krebsbekämpfende Prozesse, die gerade bei älteren Menschen epigenetisch stumm sind. Grüner Tee wirkt wie ein „Peeling“ für die Gensequenz und re-aktiviert diese Prozesse wieder.  Zudem wurde in Studien nachgewiesen, dass ein gesunder Lebenswandel, darunter gesunde Ernährung, ausreichend Bewegung sowie Schlaf sich positiv auf das biologische Alter auswirken können.²

_{² Quelle: Fitzgerald et al.: Potential reversal of epigenetic age using a diet and lifestyle intervention: a pilot randomized clinical trial, AGING 2021, Vol. 13, No. 7}

Hautforschung ist seit mehr als 140 Jahren unsere Passion. 1911 begründete Beiersdorf die moderne Hautpflege mit NIVEA, der ersten stabilen Hautcreme der Welt. Zahlreiche Innovationen folgten seitdem. So führten wir beispielsweise vor mehr als 25 Jahren die erste Anti-Aging-Pflege mit dem Wirkstoff Q10 erfolgreich in den Massenmarkt ein. Diesem Forscherdrang und Innovationsgeist fühlen wir uns bis heute verpflichtet. Wir sind davon überzeugt, dass unser Verständnis der Epigenetik entscheidend dazu beitragen wird, dass wir Hautalterung substantiell beeinflussen können. Mit neuen, auf epigenetisch wirksamen Substanzen basierenden Produkten wollen wir zukünftig dem Traum vieler Menschen näherkommen, die „Altersuhr“ der Haut ein Stück weit zurückzudrehen. Schließlich liegt der Fokus unseres global aufgestellten Hautpflege-Unternehmens auf der Erhaltung der Hautgesundheit, sodass sich alle Menschen wohl in ihrer Haut fühlen – egal in welchem Alter.

Beiersdorf-Wissenschaftler*innen verfügen über jahrzehntelange fundierte Erfahrung in der Hautbiologie und Hautalterung. Epigenetik ist ein wichtiger Mechanismus für die Regulation biologischer Prozesse, die zur Alterung beitragen. Bereits seit 2008 forschen wir intensiv auf dem Feld der Epigenetik und zählen zu den führenden Expert*innen bezogen auf die Haut. Wir waren unter den Ersten, die umfassende epigenetische Veränderungen während der Hautalterung identifizieren konnten und haben dies bereits 2010 publiziert. 2013 erforschten wir erstmals mit Hilfe der Transkriptomsequenzierung wie sich altersbedingte epigenetische Veränderungen auf die Genexpression der Haut auswirken. 2016 entwickelten wir eine „Altersuhr“ der Hautzellen, für die wir 2021 das Patent erhalten haben. Diese einzigartige Technologie hilft uns dabei, neuartige Hautpflege-Lösungen zu finden, die Menschen jünger aussehen lassen, als sie wirklich sind.

Nein, das tun sie nicht. Diese mögliche Angst von Verbraucher*innen können wir vollständig nehmen. Eine Veränderung des Erbguts ist ausgeschlossen.

Die Entwicklung von sogenannten epigenetischen Uhren war ein Meilenstein in der Altersforschung. Diesem Konzept nach tickt in jeder Zelle eine epigenetische Uhr im Gleichtakt mit unserem Leben. Unser Hautcode ist in diesem Zusammenhang das Uhrwerk. Im Laufe der Zeit setzt es durch bestimmte chemische Modifizierungen quasi „Rost“ an und die Hautzellen sind nicht mehr so funktionstüchtig. Dieses als Methylierung bekannte Phänomen (die DNA-Methylierung ist die am längsten bekannte und am besten verstandene epigenetische Markierung) ergibt ein Muster. Um es zu lesen und daraus zu lernen, wurden Algorithmen entwickelt, mit dem sich epigenetische Informationen ganzheitlich interpretieren lassen. Das Ergebnis sagt vorher, wie alt eine Zelle tatsächlich ist – und ob sie dem Geburtsjahr entspricht.  

Die hautspezifische Age Clock Technology wurde von Beiersdorf Wissenschaftler*innen entwickelt und ist seit 2021 patentiert. Der dahinterstehende Algorithmus ist eine echte Schlüsseltechnologie: er basiert auf den epigenetischen Mustern von junger und reifer Haut und ermöglicht es unseren Wissenschaftler*innen, das biologische Alter der Haut zu bestimmen. Bis dato haben Beiersdorf Wissenschaftler*innen Hautproben von mehr als 1.000 Personen analysiert. Dabei wurden pro Person über 850.000 sogenannte Methylierungsstellen gemessen, um über dieses individuelle epigenetische Muster herauszufinden, welche dieser Blockaden mit der Hautalterung verbunden sind. Mit Hilfe unserer Age Clock Technology können wir Wirkstoffe identifizieren, die das epigenetische Muster positive beeinflussen und das biologische Hautalter zurückdrehen können. Durch beständiges Training des Algorithmus optimieren wir unsere hautspezifische Age Clock Technology stetig weiter.