Genetik: Rauchen hinterlässt seine Spuren in den Genen

Forscher haben herausgefunden, dass die Genexpression bei starken Rauchern noch lange Zeit, nachdem die Angewohnheit aufgegeben wurde, verändert bleiben kann. Die Ergebnisse könnten eine Erklärung dafür sein, dass das Risiko, Lungenkrebs oder andere Erkrankungen der Atemwege zu entwickeln, bei ehemaligen Rauchern erhöht bleibt.

Wenn Menschen mit dem Rauschen aufhören, beginnt der Körper schrittweise den Schaden, den das Rauchen angerichtet hat, wieder gut zu machen. Im Gegensatz zu der allgemeinen Annahme, erholen sich nicht alle Organsysteme wieder vollständig. Auch wenn das Risiko für eine Herzerkrankung möglicherweise wieder auf das Niveau von Nichtrauchern zurückgeht, bleibt das Risiko, an Lungenkrebs oder einem Emphysem - eine fortschreitende Lungenerkrankung, die das Atmen erschwert - zu erkranken über Jahrzehnte, nachdem das Rauchen aufgegeben wurde, erhöht.

"Indem man aufhört, senkt man das Risiko", sagt Raj Chari, Krebsforscher am British Columbia Cancer Research Center in Vancouver, Kanada, "aber es geht nicht auf Null zurück."

Chari und seine Kollegen untersuchten die Genexpression im Gewebe der Luftwege von vier Personen, die niemals geraucht hatten, acht Rauchern und 12 ehemaligen Rauchern, die seit mindestens einem Jahr und bis zu 32 Jahren keine Zigarette mehr angerührt hatten.

Sie fanden heraus, dass einige Gene mit veränderter Expressionsrate bei Rauchern wieder normale Level erreichen, wenn das Rauchen aufgegeben wurde. Die Expression weiterer 124 Gene normalisierte sich jedoch nicht wieder. Die Ergebnisse wurden in BMC Genomics veröffentlicht (1).

Beeinträchtigte Atmung

Die Proteine, die von etlichen dieser Gene produziert werden, werden mit Lungenkrankheiten in Verbindung gebracht. Zum Beispiel werden etliche Gene, die mit dem Zellzyklus assoziiert sind, bei Rauchern und ehemaligen Rauchern in geringerem Maße exprimiert. Das passt zu den verminderten Zellteilungsraten in den Luftwegen bei Patienten mit einem Emphysem oder chronischer Bronchitis.

Ebenso ist die Expressionsrate von Genen, die an der Reparatur der DNA beteiligt sind, bei Rauchern und ehemaligen Rauchern herabgesetzt.

Krankheit könnte eine weitere Erklärung für die veränderte Genexpression sein. Diejenigen, die das Rauchen aufgegeben hatte, waren alle starke Raucher gewesen, die über 30 Jahre und länger mindestens eine Packung am Tag konsumiert hatten und Symptome einer chronischen Bronchitis oder eines Emphysems zeigten. Chari und seine Kollegen entdeckten jedoch, dass das Genexpressionsmuster nicht mit der Schwere von Lungenkrankheiten korreliert, was nahe legt, dass es andere Ursachen geben muss.

Eine weitere, bislang unveröffentlichte Studie des Lungenspezialisten Avrum Spira von der Universität Boston stützt die Annahme, dass Rauchen lang anhaltende genetische Veränderungen verursacht. Spira hatte im Zuge einer Studie mit gesunden ehemaligen Rauchern ebenfalls Unterschiede in der Genexpression gefunden.

"Zellen der Atemwege scheinen auf molekularer Ebene Veränderungen zu tragen, die noch Jahre nach dem Aufgeben des Rauchens bestehen", kommentiert Spira Chiras Arbeit. Derartige Studien sind ein wichtiger Anfang, beweisen jedoch für sich noch keine Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen veränderter Genexpression und Lungenkrankheiten. Um dieser Frage weiter nachzugehen, bereitet Spira eine Studie vor, im Zuge derer er Veränderungen der Genexpression und Krankheitsraten von Rauchern bevor und nachdem sie die Angewohnheit aufgegeben haben untersuchen will.

(1) Chari , R., et al. BMC Genomics 8 , 297 (2007).

Dieser Artikel wurde erstmals am 30.8.2007 bei news@nature.com veröffentlicht. doi:10.1038/news070827-5. Übersetzung: Sonja Hinte. © 2007, Macmillan Publishers Ltd

Heidi Ledford