Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Föten eine Kopie eines Gens verwenden, das sie von ihrem Vater geerbt haben, um ihre Mutter dazu zu zwingen, während der Schwangerschaft so viele Nährstoffe wie möglich freizusetzen. Das ungeborene Kind „steuert“ den Stoffwechsel seiner Mutter, sodass zwischen beiden ein Kampf um Nährstoffe entsteht. Der Körper der Mutter möchte, dass das Kind überlebt, muss aber für seine eigene Gesundheit genügend Glukose und Fette im Kreislauf haben, um das Kind zur Welt zu bringen, zu stillen und sich wieder fortpflanzen zu können.
Gene, die vom Vater kontrolliert werden, können die Ressourcen der Mutter zum Vorteil der Föten manipulieren
Forschungen der Universität Cambridge untersuchten, wie die Plazenta über die Ausschüttung von Hormonen mit der Mutter kommuniziert, damit diese sich an das Wachstum ihres Babys anpassen kann. Die Plazenta ist ein lebenswichtiges Organ, das sich bei schwangeren Frauen und anderen weiblichen Säugetieren zusammen mit dem Fötus entwickelt, um den sich entwickelnden Fötus zu versorgen. Bei schwangeren Mäusen veränderten Wissenschaftler gezielt die Signalzellen in der Plazenta, die den Müttern signalisieren, Nährstoffe an ihre sich entwickelnden Föten abzugeben. Professor Amanda Sferruzzi-Perri, Professorin für Fötal- und Plazentaphysiologie, Fellow des St John’s College und Mitautorin der Studie, sagte: „Dies ist der erste direkte Beweis dafür, dass ein vom Vater vererbtes Gen der Mutter signalisiert, Nährstoffe an den Fötus weiterzuleiten.“
Dr. Miguel Constancia, MRC-Forscher am Wellcome-MRC Institute of Metabolic Science und Co-Autor der Studie, sagte: „Das Fernsteuerungssystem des Babys wird durch Gene gesteuert, die je nachdem, ob es sich um ein ‚Vater-‘ oder ‚Mutter-Gen‘ handelt, ein- oder ausgeschaltet werden können, die sogenannten prägenden Gene. Gene, die vom Vater kontrolliert werden, sind „gierig“ und „egoistisch“ und neigen dazu, die Ressourcen der Mutter zum Vorteil der Föten zu manipulieren, damit diese groß und fit werden.“ Obwohl die Schwangerschaft weitgehend kooperativ verläuft, gibt es einen großen Raum für potenzielle Konflikte zwischen Mutter und Kind, wobei prägenden Genen und der Plazenta eine Schlüsselrolle zugeschrieben wird. Die Ergebnisse der Forscher des Centre for Trophoblast Research am Department of Physiology, Development and Neuroscience der Universität Cambridge und der Medical Research Council Metabolic Diseases Unit, die zum Wellcome-MRC Institute of Metabolic Science gehört, wurden in Cell Metabolism veröffentlicht.
Wenn die Funktion von Igf2 vom Vater in den Signalzellen ausgeschaltet ist, produziert die Mutter nicht genügend Nährstoffe für das Baby
Die vom Vater kontrollierten Gene des Babys fördern tendenziell das Wachstum des Fötus, während die von der Mutter kontrollierten Gene das Wachstum des Fötus eher einschränken. Professor Sferruzzi-Perri erklärte: „Es wird angenommen, dass die Gene der Mutter, die das Wachstum des Fötus einschränken, ein Mittel der Mutter sind, um ihr Überleben zu sichern, damit sie kein Baby bekommt, das alle Nährstoffe aufnimmt und zu groß und schwer zu gebären ist. “ Die Mutter hat auch die Chance, in Zukunft weitere Schwangerschaften mit möglicherweise anderen Männern zu haben, um ihre Gene weiter zu verbreiten. Die Forscher löschten die Expression eines wichtigen geprägten Gens namens Igf2, das Anweisungen für die Herstellung eines Proteins namens „Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor 2“ liefert. Ähnlich wie das Hormon Insulin, das für die Produktion und Regulierung des Glukosespiegels in unserem Blutkreislauf verantwortlich ist, fördert das Gen das Wachstum des Fötus und spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von fötalen Geweben, darunter die Plazenta, die Leber und das Gehirn.
Dr. Jorge Lopez-Tello, einer der Hauptautoren der Studie am Institut für Physiologie, Entwicklung und Neurowissenschaften der Universität, sagte: „Wenn die Funktion von Igf2 vom Vater in den Signalzellen ausgeschaltet ist, produziert die Mutter nicht genügend Glukose und Lipide – Fette – für ihren Kreislauf. Diese Nährstoffe gelangen daher in unzureichenden Mengen zum Fötus, der sich nicht richtig entwickelt.“ Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Entfernung von Igf2 aus den Signalzellen der Plazenta die Produktion anderer Hormone beeinflusst, die die Insulinproduktion der Bauchspeicheldrüse der Mutter und die Reaktion ihrer Leber und anderer Stoffwechselorgane modulieren. Sie stellten fest, dass Igf2 die Hormone kontrolliert, die für die Verringerung der Insulinsensitivität der Mutter während der Schwangerschaft verantwortlich sind. Das bedeutet, dass das Gewebe der Mutter Glukose nicht aufnimmt, sodass mehr Nährstoffe im Blutkreislauf für den Fötus verfügbar sind.
Neue Strategien entwickeln, um die Plazenta gezielt zu beeinflussen
Babys mit Igf2-Gendefekten können übergewichtig oder wachstumsgestört sein. Die Forscher wussten nicht, dass ein Teil der Aufgabe des Igf2-Gens darin besteht, die Signalübertragung an die Mutter zu regulieren, damit diese Nährstoffe an den Fötus weiterleitet. Die untersuchten Mäuse waren bei der Geburt kleiner und ihre Nachkommen zeigten im späteren Leben frühe Anzeichen von Diabetes und Fettleibigkeit. Diese Forschung unterstreicht, wie wichtig die kontrollierte Verteilung von Nährstoffen an den Fötus für die lebenslange Gesundheit des Nachkommens ist, und welche direkte Rolle die Plazenta dabei spielt. Die Plazenta ist ein erstaunliches Organ. Am Ende der Schwangerschaft wird die Plazenta von der Mutter ausgestoßen, aber die Erinnerungen an ihre Funktion hinterlassen bleibende Spuren in der Entwicklung der fetalen Organe und ihrer späteren Funktionsweise. Zukünftige Forschungen könnten Wissenschaftlern helfen, neue Strategien zu entwickeln, um die Plazenta gezielt zu beeinflussen und so die Gesundheit von Müttern und Babys zu verbessern.
