Epigenetik: Forschung zur Hautverjüngung

Was ist Epigenetik?

Der Begriff Epigenetik, setzt sich aus dem griechischen „epi“ für „auf“ und „Genetik“ zusammen.¹ Dieses Forschungsgebiet untersucht, welches Einfluss unser Lebensstil und unsere Umwelt auf unsere Gene ausübt. Sie ist eine Art Bindeglied zwischen äußeren Faktoren wie Ernährung, Sonneneinstrahlung, Umweltverschmutzung, Stress und unseren Genen. Epigenetische Veränderungen hinterlassen chemische Markierungen auf unserer DNA, die Gene an- oder abschalten können. Diese Mechanismen sind reversibel, was zeigt, dass unser Verhalten die Aktivität unserer Gene direkt steuern kann.

Ein vertieftes Verständnis der Epigenetik eröffnet neue Wege und ermöglicht die Entwicklung von Einflussmöglichkeiten, die genau auf die genetischen Besonderheiten eines Individuums abgestimmt sind.

Wie funktioniert Epigenetik?

Epigenetik kontrolliert die Genexpression durch Mechanismen wie Histonmodifikation, DNA-Methylierung und die Wirkung von nicht-kodierender RNA. Diese Prozesse bestimmen, ob Gene aktiviert oder deaktiviert werden, was die Proteinproduktion beeinflusst.

Histonenmodifikation und Epigenetik

Histone sind wie die Schutz- und Strukturhüllen unserer DNA. Es sind Proteine, die sich eng um die DNA in unseren Zellen legen und so helfen, sie zu ordnen und zu formen. Die Anordnung dieser Histone hat direkten Einfluss darauf, wie aktiv bestimmte Gene sind. Wenn Histone sehr eng zusammenliegen, ist die DNA versteckt und nicht leicht zugänglich. Das bedeutet, dass die Gene in diesem Bereich nicht „gelesen“ werden können und somit inaktiv bleiben. Sind die Histone hingegen lockerer angeordnet, wird die DNA freigelegt und die darin enthaltenen Gene können aktiviert werden. Diese Dynamik wird durch das Hinzufügen oder Entfernen von chemischen Gruppen an den Histonen gesteuert. Dieser Vorgang verändert deren Anordnung und entscheidet damit, welche Gene ein- oder ausgeschaltet werden. Dieser Prozess ist ein wesentlicher Bestandteil der Epigenetik und ermöglicht es unserem Körper, flexibel auf Veränderungen in unserer Umwelt und unserem Lebensstil zu reagieren.

DNA-Methylierung

Die DNA-Methylierung ist ein zentraler epigenetischer Vorgang, bei dem an spezifischen Stellen unserer DNA eine chemische Gruppe, bekannt als Methylgruppe, angebracht wird. Diese Methylgruppen setzen sich bevorzugt an Stellen der DNA, an denen sie das Anbinden von Proteinen, die für das Ablesen der Gene zuständig sind, verhindern können. Wenn eine Methylgruppe hinzugefügt wird, wird das betreffende Gen meist „ausgeschaltet“, da seine Aktivität blockiert wird. Die Entfernung einer Methylgruppe – ein Vorgang, der Demethylierung genannt wird – hat den gegenteiligen Effekt: Sie macht den Weg frei für das „Einschalten“ des Gens und ermöglicht seine Aktivität. Dieser Mechanismus erlaubt eine feine Regulation unserer Gene, ohne die DNA selbst zu verändern, und spielt eine wesentliche Rolle dabei, wie unsere Zellen auf äußere Einflüsse reagieren und sich anpassen.²

Nicht-kodierende RNA

Im Unterschied zu kodierender RNA, die Zellen zur Proteinsynthese nutzen, hat nicht-kodierende RNA eine regulierende Funktion. Sie steuert die Genexpression, indem sie sich an kodierende RNA und spezifische Proteine bindet, was zur Untersuchung der kodierenden RNA führt. Diese Bindung verhindert, dass die kodierende RNA in der Proteinsynthese verwendet wird. Zusätzlich hilft nicht-kodierende RNA bei der Rekrutierung von Proteinen, die Histone anpassen und weiterhin die Aktivierung oder Deaktivierung von Genen beeinflussen.

Wie treten epigenetische Veränderungen auf?

Epigenetische Veränderungen prägen Zellen bereits vor der Geburt und entfalten sich weiter durch natürliche Entwicklung, Alterung, Lebensstil und Umwelt:

Epigenetik und Alter: Im Laufe eines Lebens verändert sich das epigenetische Profil einer Person. Die Epigenetik, mit der du geboren wurdest, unterscheidet sich von jener in deiner Kindheit oder im Erwachsenenalter. Das ist besonders gut bei eineiigen Zwillingen zu beobachten, deren epigenetische Muster bei Geburt praktisch identisch sind und sich später durch unterschiedliche Lebensbedingungen anders entwickeln.
Epigenetik und Wachstum: Epigenetische Veränderungen formen Zellen vor der Geburt und verursachen, dass sie unterschiedlich erscheinen und funktionieren, obwohl sie die gleichen Gene haben. Während des Wachstums und der Entwicklung spielt die Epigenetik eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der spezifischen Funktionen von Zellen, wie etwa zu einer Herzzelle, Nervenzelle oder Hautzelle zu werden.
Epigenetik und Reversibilität: Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle epigenetischen Veränderungen dauerhaft sind. Viele epigenetische Veränderungen können als Reaktion auf Verhaltens- oder Umweltveränderungen eingeführt oder rückgängig gemacht werden.

Epigenetik: Innovative Forschung bei Eucerin

Die Entdeckung von Mechanismen im Genom, die spezifische Gene aktivieren und andere nicht, ist über 80 Jahre alt. Zu dieser Zeit war jedoch die Struktur der menschlichen DNA mit ihren etwa 23.000 Genen noch unbekannt. Conrad Hal Waddington, ein britischer Genetiker, Entwicklungsbiologe und Philosoph, gilt als Pionier der Epigenetik.³ Allerdings erlangte die Epigenetik erst im frühen 21. Jahrhundert aufgrund ihrer wachsenden Bedeutung in den Lebenswissenschaften internationale Aufmerksamkeit – Wissenschaftler von Beiersdorf sind seit über 15 Jahren aktiv in der Epigenetik tätig.

Epigenetik kann einen erheblichen Einfluss auf die Hautalterung haben. Unser Ziel ist es, neue Produkte auf Basis epigenetisch aktiver Substanzen zu entwickeln, um den Alterungsprozess der Haut umzukehren. Unsere Priorität liegt darin, die Gesundheit der Haut zu erhalten, damit sich jeder in seiner Haut wohlfühlt, unabhängig vom Alter.

Seit 2008 haben wir umfangreiche Forschungen in der Epigenetik durchgeführt und gehören zu den führenden Experten auf diesem Gebiet. Im Jahr 2010 gehörten wir zu den Ersten, die umfassende epigenetische Veränderungen während der Hautalterung identifizierten und veröffentlichten unsere Ergebnisse. Im Jahr 2013 untersuchten wir die Auswirkungen von altersbedingten epigenetischen Veränderungen auf die Genexpression der Haut mittels Transkriptomsequenzierung. 2016 entwickelten wir eine 'Altersuhr' für Hautzellen und erhielten dafür im Jahr 2021 ein Patent. Diese Technologie ermöglicht es uns, neue Hautpflegelösungen zu entdecken, die die Hautverjüngung fördern.*

^{^*Dieser Artikel wird um Informationen über den Wirkstoff erweitert, sobald unser neues Produkt mit der hautverjüngenden Technologie auf dem Markt ist.}

^{¹MedlinePlus [https://medlineplus.gov/]. Bethesda (MD): National Library of Medicine (US). Epigenome; [11.6.2021]: https://medlineplus.gov/genetics/understanding/howgeneswork/epigenome/}^{²Bormann, F., et al.: Reduced DNA methylation patterning and transcriptional connectivity define human skin aging. Aging Cell. 2016 Jun;15(3):563-71. doi: 10.1111/acel.12470. Epub 2016 Mar 23. PMID: 27004597; PMCID: PMC4854925}
^{³Deans, C., & Maggert, K. A. (2015). What do you mean, "epigenetic"?. Genetics, 199(4), 887–896. https://doi.org/10.1534/genetics.114.173492}

Was ist Epigenetik und wie trägt es zu Hautverjüngung bei?