Übergewicht der Mütter beeinflusst Stoffwechsel der Babys

Body-Mass-Index und die molekularen Muster der Plazenta

Mütterliche Adipositas, krankhafte Fettleibigkeit, schadet nicht nur der Gesundheit der Frauen, sondern auch der Babys. Das zeigen Untersuchungen der Universität des Baskenlandes (UPV/EHU). Forscher der UPV/EHU und des Biocruces Bizkaia Research Institute haben in ihrer Meta-Analyse genau untersucht, wie der Body-Mass-Index der Mutter zu Beginn der Schwangerschaft die molekularen Muster der Plazenta beeinflusst. Das wirkt sich nachteilig auf die Entwicklung des Fötus und damit langfristig auf die Gesundheit der Kinder aus.

Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand die DNA-Methylierung in der Plazenta. Methylierung ist ein Prozess, bei dem eine Gruppe bestehend aus einem Kohlenstoff- und 3 Wasserstoff-Atomen an einer bestimmten Position im DNA-Molekül hinzugefügt wird. Damit werden bestimmte Gene im Erbmaterial stummgeschaltet. DNA-Methylierung ist ein wesentlicher Bestandteil der Transkription, des korrekten Ablesens und Umsetzens des Erbmaterials.

Daten von 2.631 Mutter-Kind-Paaren ausgewertet

Die in der Fachzeitschrift Communications Biology veröffentlichten Arbeit ist die bisher größte Studie über die DNA-Methylierung in der Plazenta. Insgesamt wurden Daten von 2.631 Mutter-Kind-Paare aus Europa, Nordamerika und Australien ausgewertet.

Im Gegensatz zu den bekannteren Mutationen, etwa dem Austausch eines Nukleotids durch ein anderes in der DNA-Sequenz, ist die Methylierung eine Modifikation der DNA, die die Genexpression reguliert, ohne die Sequenz zu verändern.

DNA-Methylierung der Plazenta entscheidend

Studienautorin Nora Fernández-Jiménez, Dozentin an der Fakultät für Medizin und Krankenpflege und Forscherin in der Abteilung für Genetik, physikalische Anthropologie und Tierphysiologie der UPV/EHU, betonte:

„Jüngste Studien deuten darauf hin, dass die Methylierung die Brücke zwischen der intrauterinen Umgebung und dem fötalen Genom ist.“

Beispielsweise kann der Methylierungsgrad einer Region des Genoms durch die Umgebung zunehmen. Diese Erhöhung führt normalerweise dazu, dass sich die DNA verdichtet. Die Transkriptionsmaschinerie kann diese Regionen dann nicht mehr erreichen kann und einige Gene werden stillgelegt.

Ungewöhnliches Verhalten des Erbmaterials

Aber es ist auch möglich, dass das Gegenteil eintritt: Der Methylierungsgrad kann in bestimmten Regionen des Genoms auch abnehmen. In diesem Fall „bekommt die DNA eine offene Konfiguration, die für die Transkriptionsmaschinerie besser zugänglich ist.“ Die Genexpression würde dadurch erhöht. In beiden Fällen bleibt die Sequenz intakt, aber das Genom verhält sich ungewöhnlich.

„In dieser Arbeit haben wir 27 Stellen identifiziert, an denen Variationen in der DNA-Methylierung beobachtet werden und die für die Plazenta spezifisch zu sein scheinen“, betonte Fernández-Jiménez. Die Plazenta ist das grundlegende Organ für das Wachstum und die Entwicklung des Fötus. Sie verbindet die Mutter mit dem Fötus und ernährt in.

Plazenta verhält sich wie ein Tumor

Die Wissenschaftlerin erklärte bei der Vorstellung der Studie: „Viele dieser identifizierten Stellen befinden sich in der Nähe von Genen, die mit Fettleibigkeit zusammenhängen, und sind mit Stoffwechselwegen für Krebs und oxidativen Stress angereichert. Das bedeutet nicht, dass Babys, die von Müttern mit Fettleibigkeitsproblemen geboren werden, Krebs entwickeln.“ Aber die Plazenta selbst verhalte sich wie ein Tumor, weil sie sehr schnell wachse. Das lässt die Wissenschaftler vermuten, dass Übergewicht Auswirkungen auf die Funktion der Plazenta und das fötale Wachstum hat.

All diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Plazenta-DNA-Methylierung einer der Mechanismen sein könnte, durch die Fettleibigkeit bei Müttern mit nachteiligen Folgen für die Stoffwechselgesundheit in der Kindheit in Verbindung gebracht wird.

Allerdings wollen die Forscher die Ergebnisse ihrer Studie nicht dazu verwenden, um die Schuldzuweisung zu Müttern zu rechtfertigen. Es sei sehr schwierig, den Einfluss von Müttern und ihren Eigenschaften und Verhaltensweisen im Vergleich zu anderen Faktoren zu quantifizieren. Auf diesem Gebiet gebe es noch viel zu erforschen.

Quelle:

Fernandez-Jimenez, Nora & Fore, Ruby & Cilleros Portet, Ariadna & Lepeule, Johanna & Perron, Patrice & Kvist, Tuomas & Tian, Fu-Ying & Lesseur, Corina & Binder, Alexandra & Lozano, Manuel & Martorell-Marugan, Jordi & Loke, Yuk & Bakulski, Kelly & Zhu, Yihui & Forhan, Anne & Sammallahti, Sara & Everson, Todd & Chen, Jia & Michels, Karin & Bilbao, Jose Ramon. (2022). A meta-analysis of pre-pregnancy maternal body mass index and placental DNA methylation identifies 27 CpG sites with implications for mother-child health. Communications Biology. 5. 1313. 10.1038/s42003-022-04267-y. (https://www.researchgate.net/publication/365851309)