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Ernährung nach Plan?

Unser ganzes Leben lang sind wir einer komplexen Mischung aus Nahrungsmittelbestandteilen ausgesetzt. Durch komplizierte biochemische Prozesse werden aus unserer Nahrung Energie und andere wertvolle Bestandteile gewonnen, die wir für Wachstum und Körperfunktionen benötigen. Bei vielen in der Vergangenheit als unbedeutend eingestuften Nahrungsbestandteilen erkennt man heute deren Einfluss auf unsere Gesundheit. So sollen beispielsweise Lykopene, die in gekochter Tomatensauce vorkommen, die Entstehung von Prostatakrebs verhindern.

Wirklich jeder Mensch weiß, dass sich unsere Nahrung positiv oder negativ auf unsere Gesundheit auswirken kann. Nahrung wird nie eine spezielle Krankheit heilen können, aber ein Speiseplan mit viel Obst und Gemüse, Getreideprodukten und pflanzlichen Ölen bietet Schutz vor vielen Krebsarten, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und anderen altersbedingten Krankheiten. Das Problem für Wissenschaftler aber auch für die Verbraucher ist, dass nicht alle Menschen in gleicher Wiese davon profitieren.

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Wir müssen daher erkennen, wie sich unsere Nahrung und unser Körper - oder, genauer gesagt, unsere Gene - im Hinblick auf die gesundheitlichen Auswirkungen gegenseitig beeinflussen. Damit beschäftigt sich die Wissenschaft der Nutrigenomik. Das langfristige Ziel der Nutrigenomik ist, mit Hilfe der "Systembiologie" zu definieren, wie der gesamte Körper auf Nahrung reagiert.

Mit Ausnahme der reifen roten Blutkörperchen enthält jede Zelle unseres Körpers - etwa 50 Trillionen beim Erwachsenen - DNA, aufgewickelt in 46 einzelnen Knäueln, den so genannten Chromosomen. Diese Chromosomen befinden sich im Zellkern (Nukleus). Es gibt 22 zusammengehörende Chromosomenpaare, von denen jeweils ein Chromosom von den biologischen Eltern stammt. Hinzu kommen noch ein X-Chromosom von der Mutter und ein X- oder Y-Chromosom vom Vater. Mit 2 X-Chromosomen ist man weiblichen Geschlechts, das Vorhandensein eines X- und eines Y-Chromosoms markiert das männliche Geschlecht.

Die in der DNA enthaltenen Informationen sind entscheidend für Wachstum, Reparatur, Austausch sowie die exakte Funktion unserer Zellen. Die DNA besteht aus zwei Strängen - die wiederum aus Phosphat und Zucker aufgebaut sind - an denen vier einzigartige chemische Verbindungen (die DNA-Basen) hängen. Insgesamt gibt es ungefähr drei Milliarden Basenpaare und ihre Reihenfolge bestimmt unseren genetischen Code oder das menschliche Genom.

Innerhalb dieses genetischen Codes befinden sich zwischen 30.000 und 40.000 hoch organisierte Strukturen, die Gene. Gene sind die Grundeinheit der Vererbung und mit Ausnahme von eineiigen Zwillingen ist die von den Eltern geerbte Genkombination bei jedem Menschen einzigartig. Die Gene eines Menschen bestimmen seinen Genotyp. Das daraus entstehende Produkt, also beispielsweise die Augenfarbe, ist unser Phänotyp.

Mit der Genotypisierungen können zwar unsere Gene bestimmt, nicht jedoch der Phänotyp vorausgesagt werden. Die Vererbung mancher Eigenschaften wie der Augenfarbe ist einfach. Die Mehrheit der Phänotypen allerdings sind das Produkt einer komplexen Interaktion zwischen zahlreichen Genen, der Umwelt und des Lebensstils. Damit verbunden ist auch unser Risiko eine Vielzahl von altersbedingten Erkrankungen zu entwickeln.

Gene kodieren Proteine, die Arbeiter des Körpers, die nicht direkt aus der DNA gemacht werden können, weil DNA und Proteine nicht die gleiche Sprache sprechen. In einem als Transkription (das Ablesen der Gene) bezeichneten Prozess fungiert die Ribonukleinsäure (RNA) als Übersetzerin. Aus der Übersetzung der RNA entstehen durch die Kombination von 22 essenziellen Aminosäuren dreidimensionale Proteine - essenziell deswegen, weil diese Aminosäuren nicht von unserem Körper hergestellt werden können und man sie daher mit der Nahrung zuführen muss. Die hergestellten Proteine, ihre Menge und Merkmale werden zusammen als das Proteom bezeichnet. Die Aktivitäten dieser Proteine in Kombination oder als Reaktion auf Signale aus dem Inneren des Körpers oder von außen bezeichnet man als Stoffwechsel.

Die Nutrigenomik ist ein derart komplexer Fachbereich, dass es für Ernährungswissenschaftler unmöglich wurde, hier allein zu forschen. Um Fortschritte zu erzielen, ist die Zusammenarbeit mit vielen anderen Fachbereichen - Molekular- und Zellbiologie, Mathematik und Statistik, Ernährungs- und Diätlehre, Lebensmittelchemie und Sozialwissenschaft - von maßgeblicher Bedeutung.

Aus diesem Grund haben sich 22 führende Gruppen zusammengeschlossen und die Europäische Nutrigenomik-Organisation, NuGO, gegründet. Die mit Mitteln der Europäischen Kommission finanzierte NuGO eröffnet Wissenschaftlern aus verschiedenen, normalerweise um Finanzierung und die besten Forscher konkurrierenden Organisationen erstmals die Möglichkeit einer Zusammenarbeit. Aus unterschiedlichen Fachsprachen, Organisationsstrukturen und der Entfernung resultierende Schwierigkeiten werden durch die Vorteile der Integration nutrigenomischer Einrichtungen und Fachkenntnisse zur Sicherstellung der gemeinschaftlichen Nutzung und Anwendung in der Ernährungswissenschaft mehr als aufgewogen.

Die Nutrigenomik ist nicht der heilige Gral der Ernährungslehre, aber sie betrifft auch nicht nur jene Handvoll besorgter, aber betuchter Menschen, die sich die neuen Produkte auch leisten können werden, wenn sie dereinst auf den Markt kommen. Die Bestimmung der DNA-Struktur und die Sequenz des menschlichen Genoms haben die Biologie und Medizin revolutioniert. Es sind neue Fachbereiche entstanden und unser Wissen über Krankheiten hat sich erweitert. Aber nur selten erlaubt es uns dieses Wissen, die Ergebnisse zu kontrollieren - Vorbeugung statt Heilen. Tatsächlich ist es uns im 21. Jahrhundert noch immer nicht möglich, Gesundheit anders zu definieren als durch die Abwesenheit von Krankheit.

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Die Technologien von heute ermöglichen uns, Gesundheit im Sinne von Genexpression, Proteinproduktion und metabolischen Reaktionen zu definieren. Auf die Ernährung angewendet werden wir durch die Nutrigenomik unsere individuelle Reaktion auf vorhandene Nahrungsmittel verstehen und, vielleicht noch wichtiger, beeinflussen können, um so unsere Gesundheit zu verbessern.

Für manche Menschen wird das kostspielige genetische Tests und spezielle Diäten nach sich ziehen, aber für die meisten werden damit realistische Informationen aufgrund sichtbarer phänotypischer Eigenschaften verbunden sein - die Neigung zur Gewichtszunahme, zum Beispiel, oder eine Intoleranz oder Allergie gegen bestimmte Nahrungsmittel. Vor allem aber verspricht die Nutrigenomik jene gesunde Unabhängigkeit, die sich jeder Mensch für die späten Jahre erhofft.