Ältere Mütter haben schlechte Chromosomen

Mit zunehmendem mütterlichen Alter steigt die Häufigkeit von Erbkrankheiten wie dem Down-Syndrom (Trisomie 21) sprunghaft an: Im Alter von 40 Jahren liegen bei mehr als einem Drittel aller Schwangerschaften embryonale Chromosomendefekte vor. Insbesondere Aneuploidien – also die fehlerhafte Verteilung von Chromosomen bei der Eizellbildung und daher eine falsche Anzahl von Chromosomen in den Oozyten – sind sehr häufig. Hierzu zählt beispielsweise die Trisomie 21.

Forscher des Instituts für Physiologische Chemie der Medizinischen Fakultät Carl Gustav Carus an der TU Dresden haben jetzt einen wesentlichen Grund für viele embryonale Chromosomendefekte ermittelt. Schon bevor Mädchen geboren werden, sind in den Eierstöcken alle Zellen vorhanden, die sich später zu Eizellen weiterentwickeln. Die darin enthaltenen Chromosomenpaare müssen im Ruhestadium der Oozyte über bis zu fünf Jahrzehnte zusammengehalten werden, um dann die korrekte Verteilung zu ermöglichen. Dazu dienen Bindeproteine, so genannte Cohesine. Alle notwendigen Cohesine werden während der Embryogenese gebildet.

Im Laufe der Jahrzehnte, in denen später aus diesen Zellen befruchtungsfähige Eizellen reifen, können diese Proteine an Bindekraft verlieren und eventuell abgebaut werden. Dies erklärt das mit zunehmendem Alter der Mütter dramatisch steigende Risiko embryonaler Chromosomendefekte.

Um während der langen Ruhephase der unreifen Eizellen die Chromosomen zusammenzuhalten, ist nur das Cohesin notwendig, das sehr früh während der embryonalen Oozytenentwicklung gebildet wird. Dieses frühe Cohesin reicht bei der Maus für deren etwa zweijährige Lebenszeit aus. Mit zunehmendem Alter wird jedoch bei der Maus die Wirkung des Cohesins schwächer, so verschwinden beispielsweise Cohesin-Schutzproteine.

Damit könnte auch beim Menschen die langsame Zerstörung des Cohesins und das damit verbundene Auseinanderfallen der Chromosomen ein Grund für das altersabhängige Auftreten von Aneuploidien sein.

Literatur: Revenkova, E., et al.: Current Biology 2010, Online-Vorabpublikation doi: 10.1016/j.cub.2010.08.024.