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© CeRA, WWU Münster
Hodengewebe eines jungen Mannes: Die großen ovalen Strukturen sind Querschnitte der Samenkanälchen.
 
Allgemeinmedizin 16. März 2015

Teenager als Väter

Studie zeigt erhöhte Zahl von Erbgutveränderungen in Spermien.

Samen von Teenager-Vätern weisen überraschend viele Erbgutveränderungen auf, außerdem finden sich bei Spermien junger Männer allgemein deutlich mehr Mutationen als bei Eizellen gleichaltriger Frauen. Das könnte erklären, warum Babys sehr junger Eltern vergleichsweise häufig von Geburtsdefekten betroffen sind.

„Die Samen von Teenagern haben offenbar etwa 30 Prozent mehr Erbgutveränderungen als jene von 20 Jahre alten Männern“, erklärt Prof. Heidi Pfeiffer, Direktorin des Instituts für Rechtsmedizin an der Universitätsklinik Münster. „Das ist ein möglicher Grund dafür, dass Kinder von Teenager-Eltern ein höheres Risiko für Autismus, Schizophrenie, Spina bifida, geringes Geburtsgewicht und sonstige Geburtsdefekte haben.“ Insgesamt kommen etwa eineinhalb Prozent der Babys erwachsener Eltern mit Geburtsfehlern zur Welt.

Immer wieder neue Ur-Spermien

Für die nun veröffentlichte Studie mit 24.097 Eltern und ihren Kindern untersuchten die Forscher „Mikrosatelliten“, wobei es sich um sehr kurze DNA-Sequenzen handelt, die sich im Erbgut eines Organismus mehrfach unmittelbar hintereinander wiederholen. Veränderungen in diesen Mikrosatelliten treten bei der Zellteilung häufig auf, mit einer Frequenz von etwa einer Wiederholung der Sequenz mehr oder weniger gegenüber der Vorlage. Weil die entsprechenden DNA-Abschnitte nicht als Bauplan für Proteine dienen, wirken sich Veränderungen nicht auf die Erscheinung oder Gesundheit eines Lebewesens aus. Wissenschaftler können Mikrosatelliten als Zellzykluszähler nutzen: Der Vergleich etwa zwischen DNA-Abschnitten in einer Ei- oder Samenzelle und den entsprechenden Abschnitten im elterlichen Erbgut ermöglicht es, abzuschätzen, wie viele Zellteilungen dazwischen stattgefunden haben.

Bei Frauen liegen zwischen der Empfängnis des weiblichen Embryos und der Ausbildung der Ur-Eizellen etwa 22 Zellteilungen. Schon kurz nach der Geburt eines Mädchens sind alle Ur-Eizellen ausgebildet, aus diesem endlichen Fundus entwickeln sich bis zu den Wechseljahren die reifen Eizellen. Bei Männern dagegen bilden sich im Lauf des Lebens immer neue Ur-Samenzellen. Dass ältere Männer eine deutlich erhöhte Anzahl von Erbgutmutationen in ihren Spermien aufweisen, ist leicht zu erklären: Durch die kontinuierlichen Zellteilungen sammeln sich zeitlebens immer mehr Mutationen an.

Das überraschende Ergebnis der aktuellen Studie: Schon bei Teenager-Vätern finden sich fast siebenmal so viele Mutationen in den Mikrosatelliten wie bei Teenager-Müttern. Unter der Annahme, dass die Veränderungsrate bei beiden Geschlechtern gleich ist, wären von der Empfängnis eines männlichen Embryos bis zum Spermium beim Jugendlichen etwa 150 Zellteilungen nötig, um die Mutationen zu erklären. Bisher wurde die Zahl der Zellteilungen bis zu diesem Zeitpunkt jedoch auf nur etwa 30 geschätzt.

Stabilität im Erwachsenenalter

In den Jahrzehnten nach der Pubertät erhöht sich die Zahl der DNA-Mutationen dagegen viel langsamer als bisher erwartet, bei 50 Jahre alten Männern liegt sie nur 30 Prozent höher als bei Teenagern. Diese langsame Mutationsrate lässt sich durch ein Reservoir an speziellen Stammzellen erklären, die sich nach der Pubertät kaum noch verändern und aus denen sich Samenzellen über Zwischenstufen entwickeln.

Die Gründe für die hohe Mutationshäufigkeit in den Spermien von Teenager-Vätern sind noch nicht geklärt.. „Vielleicht“, so Pfeiffer, „ist der DNA-Vervielfältigungsmechanismus zu Beginn der männlichen Pubertät besonders fehleranfällig.“

 

Originalpublikation:

Forster P et al.: Elevated germline mutation rate in teenage fathers. The Royal Society Proceedings B 2015; 282 (1803), online 18. Februar

ki/Wilhelms-Uni Münster, Ärzte Woche 12/2015

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