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Internationale Konferenz: Geschlechtsspezifische Krankheitsrisiken werden im Mutterleib vorprogrammiert

06.05.2010
Eine Schwangerschaft stellt die weibliche Physiologie vor ein biologisches Dilemma: Einerseits gilt es, ein gesundes und kräftiges Kind zur Welt zu bringen. Andererseits soll dadurch die Gesundheit der Mutter nicht gefährdet werden. Eine Anzahl von spezifischen Genen, die sie an ihr Kind weitergibt, übernimmt daher die Aufgabe, die Ansprüche des Kindes auf ein für ihren Körper verträgliches Maß zu beschränken. Diese sogenannten „imprinted genes“ tragen eine spezielle „Prägung“, die ihre Aktivität maßgeblich beeinflusst.

Die vom Vater vererbten Kopien dieser Gene sind dagegen darauf angelegt, möglichst viele Ressourcen für das Kind freizusetzen – möglicherweise auch auf Kosten der Mutter. Dieser frühe „Geschlechterkampf“ auf genetischer Ebene kann weitreichende Folgen für die Gesundheit der Nachkommen im späteren Leben haben. Auf der internationalen Konferenz The Power of Programming, die in München vom 6. bis 8. Mai stattfindet, werden neue Daten präsentiert, die diese Ansicht stützen. Die Tagung ist Teil des EU geförderten Projekts EARNEST (Early Nutrition Programming).

„Geprägte Gene, die vom Vater vererbt werden, sind ‚gefräßig’, während die mütterlichen Kopien auf den Erhalt von Ressourcen eingestellt sind, um die zukünftige Gebärfähigkeit nicht zu gefährden“, erklärt Dr. Miguel Constancia von der Universität Cambridge, England. “Unsere Befunde deuten darauf hin, dass geprägte Gene eine wichtige Rolle bei der Steuerung der Hormonausschüttung durch die Plazenta übernehmen. Dieser Prozess hat wiederum einen großen Einfluss auf die Ernährung des Fötus und wirkt sich auf die Programmierung des Stoffwechsels aus. Die dadurch bedingte Abstimmung der Kontrollmechanismen hat aber auch langfristige Folgen für den gesamten Metabolismus und beeinflusst unter anderem das Risiko, später an Diabetes (Typ 2) zu erkranken.”

Es gibt Hinweise darauf, dass die metabolische Programmierung im Mutterleib in männlichen und weiblichen Föten unterschiedlich abläuft. So konnte Dr. Rachel Dakin von der Universität Edinburgh, Schottland, zeigen, dass bei Mäusen mütterliche Fettleibigkeit eine metabolische Programmierung der Nachkommen bewirkt – allerdings mit geschlechtsspezifischen Unterschieden. Im Gegensatz zu ihren Brüdern wiesen weibliche Nachkommen übergewichtiger Mütter einen erhöhten Insulinspiegel auf. Bei den Männchen wurden dagegen Störungen in der Expression von Genen festgestellt, die im Stoffwechsel von Lipiden und Hormonen aus der Klasse der Glukokortikoide eine wichtige Rollen spielen.

Auf Gene, Zellen und Organismen wirken viele verschiedene Faktoren ihrer Umgebung ein, die in unterschiedliche Richtungen wirken. „Die Grenzen, die sie ausloten können, ohne dabei nachhaltig beschädigt oder gar getötet zu werden, wurden schrittweise während ihrer Evolution gesetzt“, sagt Professor Claudine Junien, Genetikerin am französischen Institut National de Recherche Agronomique (INRA) und anerkannte Expertin auf dem Gebiet des genetischen Geschlechterkampfes: „Die genetische Diversität heutiger Menschen spiegelt die Diversität ihrer evolutionären Erfahrungen in der Vergangenheit wider. Unsere Daten zeigen, dass es Unterschiede im Bezug auf Genexpression und Methylierungsmuster der DNA zwischen männlichen und weiblichen Plazenten gibt, sogar unter den Bedingungen einer normalen Schwangerschaft. Wenn Stress ins Spiel kommt, beispielsweise wenn die Mutter übergewichtig ist, das Nahrungsangebot reich an Fett oder arm an Kalorien ist, reagieren männliche und weibliche Plazenten unterschiedlich. Sie schalten unterschiedliche Gruppen von Genen ein, um dem Stress zu begegnen.“ Solche Unterschiede könnten zu dauerhaften geschlechtsspezifischen Konsequenzen für die metabolische Programmierung führen, die dann langfristige Auswirkungen entfalten. „Andererseits könnte es sein, dass die Männchen im übertragenen Sinn den Berg über die Nordroute besteigen, während die Weibchen die Südroute bevorzugen“, so Junien. „Beide werden am Ende aber auf demselben Gipfelniveau stehen.“

Professor Ricardo Closa Monasterolo von der Universität Rovira I Virgili in Tarragona, Italien, präsentiert Daten, die darauf hindeuten, dass männliche und weibliche Säuglinge proteinreiche Nahrung unterschiedlich verarbeiten. Mädchen, die proteinreiche Säuglingsmilch erhielten, hatten demnach höhere Konzentrationen des Wachstumsfaktors IGF-1 im Blut als die Knaben. Bei den Knaben wurden dagegen höhere Werte für C-Peptid/Creatinin gemessen, was sich auf den Zuckerhaushalt auswirkt. Die Bedeutung des Proteingehalts der Säuglingsnahrung für die zukünftige Gesundheit geht auch aus Daten des EU-Projekts CHOP (Childhood Obesity Project) hervor, das schon in den 1990er Jahren begonnen und im Rahmen von EARNEST fortgeführt wurde. Für die von Professor Berthold Koletzko von der LMU koordinierte Langzeitstudie wurden mehr als 1.000 Säuglinge regelmäßig untersucht. Erste Ergebnisse zeigen, dass Flaschenkinder, die ein weniger proteinreiches Milchpräparat (vergleichbar der Muttermilch) erhielten, am Ende der Studie im Durchschnitt etwas weniger wogen als Flaschenkinder, deren Nahrung einen höheren Proteingehalt aufwies. Im Bezug auf Gewichtszunahme glichen sie somit den gestillten Kindern. Diese Unterschiede zeigten sich bereits nach 6 Monaten und blieben auch bestehen, nachdem alle Kinder dieselbe Nahrung erhielten. Die Forscher schätzen, dass eine solche Verringerung der frühen Wachstumsrate zu einer 13-prozentigen Veringerung von Adipositas im Alter von 14 bis 16 Jahren führen würde.

Professor Berthold Koletzko, der auch Koordinator des EARNEST-Projekts ist, erklärt: „Geschlechtsspezifische Unterschiede bei Anfälligkeiten für Krankheiten sind lange bekannt. Die neuesten Forschungen auf dem jungen Gebiet der Metabolischen Programmierung legen den Schluss nahe, dass diese Unterschiede auf geschlechtsabhängige Variationen in der Programmierung während der frühesten Lebensphasen zurückgehen.“

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
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