Epigenetisches Gedächtnis der Vitamin-D-Supplementierung (VitDPAS)

Die Exposition gegenüber Nahrungsmolekülen im Erwachsenenalter erzeugt ein epigenetisches Gedächtnis in Immunzellen, das sich auf das Krankheitsrisiko in späteren Lebensjahren auswirkt. Viele Nahrungsmoleküle haben einen direkten Einfluss auf das menschliche Genom und/oder Epigenom, da sie (oder ihre Metaboliten) Transkriptionsfaktoren oder Chromatinmodifikatoren aktivieren. Dieser Prozess ist die mechanistische Grundlage der Disziplin Nutrigenomik. So führt die tägliche Ernährung des Menschen zu Veränderungen im Transkriptom und Epigenom vieler Gewebe und Zelltypen. Auf diese Weise werden viele physiologische Funktionen des menschlichen Körpers, wie beispielsweise ein gut reagierendes Immunsystem, durch die Ernährung beeinflusst. Einige dieser Effekte sind nicht nur vorübergehend, sondern können zu dauerhaften Veränderungen des Epigenoms in vielen verschiedenen Geweben führen. Die mechanistischen Details dieser diätetischen Programmierung des Epigenoms sind jedoch nicht vollständig verstanden. Daher werden die Forscher in dieser Studie diesen Prozess am Beispiel der epigenetischen Programmierung primärer menschlicher Immunzellen mit dem Mikronährstoff Vitamin D3 untersuchen. Sie werden den Ansatz verwenden, um eine kleine, aber ausreichende Anzahl gesunder erwachsener Freiwilliger (basierend auf der Leistungsberechnung selbstkontrollierter Längsschnittstudien) individuell über die Zeit zu verfolgen und dabei pro Person eine große Anzahl molekularer und dynamischer Parameter zu messen, die für die mechanistische Modellierung verwendet werden statt nur wenige Parameter einer großen Teilnehmerzahl für die statistische Modellierung zu untersuchen. Die Haupthypothese der Forscher ist, dass Nahrungsbestandteile wie Vitamin D3 einen direkten Einfluss auf das Epigenom der verschiedenen Zelltypen des Immunsystems haben. Mithilfe komplementärer In-vivo-, In-vitro- und In-silico-Ansätze werden sie die mechanistischen Grundlagen dieses epigenetischen Programmierungsprozesses in der Ernährung und die Art und Weise untersuchen, wie er Gedächtnis erzeugt.