Ältere Väter: Gemeinsame Veränderungen von DNA-Methylomen in Spermien und Plazenta nachgewiesen

Ein fortgeschrittenes väterliches Alter beeinflusst offenbar gemeinsame Gen-Loci in den DNA-Methylomen von Spermien und Plazenta, die mit der neuronalen Entwicklung in Verbindung stehen. Darauf weist eine aktuelle Studie aus Kanada hin.

Wie Erstautorin Julia Barnwell vom McGill University Health Centre in Montreal im Journal „Andrology“ berichten, haben epidemiologische Studien bereits einen Zusammenhang zwischen fortgeschrittenem väterlichen Alter zum Zeitpunkt der Zeugung und einem erhöhten Risiko für neurologische Entwicklungsstörungen bei den Nachkommen – wie etwa der Autismus-Spektrum-Störung – aufgezeigt. Es gibt Hinweise darauf, dass Veränderungen der DNA-Methylierung in den Spermien älterer Männer auf die fetoplazentare Einheit übertragen werden können und mit der Gehirnentwicklung der Nachkommen sowie mit Verhaltensunterschieden im späteren Kindesalter in Verbindung stehen.

Daten aus prospektiver Geburtskohortenstudie

Die Forscher haben sich daher zum Ziel gesetzt, den Zusammenhang zwischen fortgeschrittenem väterlichen Alter und Veränderungen der DNA-Methylierung in der menschlichen Plazenta zu untersuchen und die Ergebnisse mit früheren Erkenntnissen aus Spermien zu vergleichen. Dazu untersuchten sie 64 Plazentaproben aus der prospektiven Geburtskohortenstudie „Design, Develop, and Discover“ (3D) und kategorisierten sie auf der Grundlage des väterlichen Alters zum Zeitpunkt der Zeugung. Für die Analyse der DNA-Methylierung nutzten Barnwell et al. ein System von Illumina (San Diego, USA), das 850.000 Methylierungsstellen im gesamten Genom abdeckt.

Ein fortgeschrittenes väterliches Alter stand mit Veränderungen der DNA-Methylierung in der Plazenta bei bis zu 688 Genen in Verbindung, wobei eine Hypomethylierung (65 %) überwog. Besonders interessant ist, dass dies unter anderem an 8 geprägten Loci der Fall war, also an solchen, bei denen regelmäßig eines der beiden elterlichen Allele stummgeschaltet ist.

Gene der neuronalen Entwicklung betroffen

Etwa 7 % der Gene, die in der Plazenta altersassoziierte Veränderungen der DNA-Methylierung aufwiesen, stimmten mit den Genen überein, bei denen zuvor über eine veränderte DNA-Methylierung in den Spermien älterer Männer berichtet worden war. Frühere Forschungsarbeiten hatten 7 Gene in der Plazenta und in den Spermien identifiziert, die mit einer erhöhten Anfälligkeit für Autismus-Spektrum-Störungen zusammenhängen. Unter den am stärksten betroffenen Genorten fanden Barnwell et al. jetzt  Hinweise auf eine geschlechtsspezifische Hypermethylierung von Genen, die mit der neuronalen Entwicklung verknüpft sind (GRM7, EBF3, FOXG1).

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein fortgeschrittenes väterliches Alter bei der Zeugung mit einer veränderten DNA-Methylierung an wenigen Genorten in der menschlichen Plazenta korreliert, wobei insbesondere Gene betroffen sind, die an der neuronalen Entwicklung beteiligt sind“, fassen die Autoren zusammen und fügen hinzu: „Diese Studie unterstreicht die Bedeutung des Plazenta-DNA-Methyloms als Surrogatmarker für die potenziellen Auswirkungen eines fortgeschrittenen väterlichen Alters auf das Kind.“

(ms/BIERMANN)

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