Stoffwechselfehlprogrammierung im Mutterleib

Forscher aus vier europäischen Ländern wollen in den kommenden vier Jahren untersuchen, wie sich Übergewicht und Diabetes bei Frauen während der Schwangerschaft auf Gesundheit und Gesundheitsrisiken ihrer Kinder auswirken. Bereits im Mutterleib wird – zusätzlich zu den genetischen Grundlagen – die Basis für die weitere gesundheitliche Entwicklung der Kinder gelegt.

Untersuchungen bei so genannten „Retortenbabys“ hatten ergeben, dass diese Kinder überdurchschnittlich oft übergewichtig geworden waren. Im Verdacht stehen dabei ein zu nährstoffreiches Kulturmedium oder andere Faktoren, die bei einer In-vitro-Fertilisation einwirken können (höheres Alter der Mütter, Kryokonservierung, etc.). Tierversuche haben inzwischen diesen ganz frühen Einfluss auf die spätere Gesundheit bestätigt, also bereits zu einem Zeitpunkt, an dem eine Mutter noch gar nicht weiß, dass sie schwanger ist.

Wissenschaftler aus sieben Universitäten und Biotechnologiefirmen werden im Rahmen eines gemeinsamen Projektes „EpiHealth“ durch die Europäische Union gefördert. Insgesamt stehen dafür 2,9 Millionen Euro zur Verfügung. Davon fließen etwa 370.000 Euro an das hallesche Institut für Anatomie und Zellbiologie. Institutsdirektor Professor Dr. Dr. Bernd Fischer freut sich darüber: „Es ist bereits das sechste Projekt bei uns, das durch die Europäische Union gefördert wird.“ Er sehe dies als Anerkennung der Forschungsleistungen seiner Arbeitsgruppe. Die EU habe diese Forschungsprojekte in den vergangenen Jahren mit bisher 1,7 Millionen Euro unterstützt.

Bereits seit vielen Jahren beschäftigen sich die halleschen Wissenschaftler mit Stoffwechselerkrankungen. Die Embryologen und Zellbiologen werden nun an Hand eines Tiermodells untersuchen, wie es im Mutterleib innerhalb der ersten sechs Tage nach der Befruchtung zur Fehlprogrammierung des Stoffwechsels kommt. „Wir wollen klären, welche Einflüsse sich bereits weit vor der Geburt, um den Zeitpunkt der Konzeption herum, auf die gesundheitliche Entwicklung der Kinder auswirken.“ Vielen Ärzten und Laien sei nicht bekannt, dass die Gesundheit des Kindes bereits während der Schwangerschaft zum Teil festgelegt werde. Dies bedeutet beispielsweise, dass Kinder von übergewichtigen Müttern ein höheres Risiko tragen, auch übergewichtig zu werden.

„Angesichts der Prognosen, dass die Zahl der (zum Teil stark) übergewichtigen Menschen in den Industrienationen in den kommenden Jahren stark ansteigen wird, ist es nach unserer Auffassung besonders wichtig, die Mechanismen für solche Fehlentwicklungen zu ergründen“, sagt der hallesche Wissenschaftler. Beispielsweise werde erwartet, dass im Jahr 2020 etwa drei Viertel aller US-amerikanischen Frauen und Männer übergewichtig sein werden. Diabetes und aus Übergewicht resultierende Folgen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Schlaganfälle hätten Einfluss auf die Lebenserwartung und Lebensqualität der Betroffenen: „Beide sinken bei diesen Risikofaktoren. Daher müssen wir mehr über Gesundheitsdeterminaten für die kommenden Generationen verstehen.“ Diabetes sei keine genetisch bedingte Erbkrankheit, werde aber im Falle von Schwangerschaftsdiabetes oder bei Übergewicht von der Mutter auf das Kind übertragen. Neben Embryonen werden die EU-Forscher dazu embryonale Stammzellen untersuchen, da bei ihnen quasi im Zeitraffer Entwicklung und Zelldifferenzierung unter verschiedenen Entwicklungsbedingungen analysiert werden könne.

Zwei junge Wissenschaftlerinnen aus dem halleschen Institut, eine Biologin und eine Ernährungswissenschaftlerin, werden im Rahmen des Forschungsprojektes an ihren Doktorarbeiten arbeiten. Professor Fischer: „Wir glauben, dass vor allem bei den Blastozysten – also dem Entwicklungsstadium des Embryos zwischen dem dritten/vierten bis sechsten Tag nach der Befruchtung – die Fehlprogrammierung des Stoffwechsels erfolgt.“ Sie werden bei diabetischen Müttern mit Glukose überschwemmt, können jedoch selbst noch kein Insulin herstellen und sind deshalb nicht in der Lage, die Glukose adäquat zu verstoffwechseln. „Die Blastozysten sind schon kleine Diabetiker.“ Ein neuer Befund aus der Arbeitsgruppe von Professor Fischer ist, dass zudem Fettgewebshormone der Mutter sich bereits auf den Stoffwechsel der Blastozysten auswirken. Da sich die Stoffwechselwege bei Blastozysten und bei Alternsvorgängen ähneln, wird eine der beiden Doktorandinnen über diesen Zusammenhang zwischen dem Beginn und „Ende“ des Lebens forschen.

Jens Müller
Unternehmenskommunikation
Leiter und Pressesprecher
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