Genmutation kann zu weiblicher Unfruchtbarkeit und frühen Wechseljahren führen

Unfruchtbarkeit ist nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation „eine Erkrankung des Fortpflanzungssystems, die dadurch definiert wird, dass nach 12 Monaten regelmäßigem ungeschütztem Geschlechtsverkehr oder länger, keine Schwangerschaft eintritt.“ Weibliche Unfruchtbarkeit betrifft Frauen im gebärfähigen Alter zwischen 15 und 49 Jahren.

Dies war lange Zeit ein klinisches Problem, von dem fast 15 Prozent aller Paare mit Kinderwunsch betroffen waren. Abgesehen von der Unfähigkeit, schwanger zu werden, wurden auch Tot- und Fehlgeburten häufig als Fälle von Unfruchtbarkeit eingestuft.

Gründe für weibliche Unfruchtbarkeit

Es gibt mehrere bekannte Ursachen für weibliche Unfruchtbarkeit, wie z.B. Eisprungprobleme, ein höheres Alter (häufig in Verbindung mit den Wechseljahren), Endometriose, Uterusanomalien, ein ungesundes Körpergewicht und anormaler Zervixschleim. Den Auswirkungen von Genmutationen auf die weibliche Fruchtbakeit und die frühen Wechseljahre wurde jedoch nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt.

Ein Team der Washington University School of Medicine in St. Louis führte eine Untersuchung des Gen-Kernhüllmembranproteins 1 (NEMP1) in Bezug auf die Augenentwicklung bei Fröschen durch. Während der Studie entdeckten die Forscher zufällig einen Zusammenhang zwischen der Mutation des Gens und der Fruchtbarkeit bei Fruchtfliegen. Sie untersuchten das NEMP1-Gen weiter und blockierten die Genexpression bei den Insekten. Interessanterweise zeigten die Ergebnisse, dass die Fruchtfliegen ziemlich gesund aussahen, mit voll entwickelten Augen, aber mit unterentwickelten Fortpflanzungsorganen.

NEMP1-Genmutation und ihre Auswirkung auf die weibliche Fertilität

Forschungsstudien haben ergeben, dass die Insekten ihre Fähigkeit zur Empfängnis und Fortpflanzung verlieren, wenn ihnen dieses Gen fehlt. Auch wenn die Fliegen völlig gesund erscheinen mögen, stellten Wissenschaftler fest, dass ihre Eier im Laufe der Zeit drastisch an Qualität einbüßten. Die Degenerationsrate konnte jedoch nicht standardisiert werden, da sie von Fliege zu Fliege unterschiedlich war.

Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse auch, dass die Hülle, die den Eikern trug, anormal geformt war. Um die Kernhülle zu untersuchen, verwendeten die Wissenschaftler Rasterkraftmikroskopie, um Zugang zu den Zellen zu erhalten. Dies wurde durchgeführt, indem zuerst die äußere Membran und dann die Kernmembran angestoßen wurde.

Die Studie ergab auch, dass jene Hülle, welche den Kern in der Fruchtfliege trägt, flach wie ein Ballon war. Einzigartig war, dass nur diese Nukleinsäurezellen betroffen waren, während der Rest der Zellen normal weiter lebte. Als Wissenschaftler diese deformierten Zellen weiter untersuchten, stellten sie fest, dass die inneren Kernmembranen weicher als normal waren. Dies führte zu der Entdeckung und Schlussfolgerung, dass die Verringerung des Eizellen-Pools im Laufe der Zeit direkt mit der Unfähigkeit zur Empfängnis zusammenhängt.

Diese Entdeckung im Gen von Fruchtfliegen und anderen Tieren richtete die Forschung auch auf menschliche Zellen. Um das Hauptziel zu erreichen, die Korrelation zwischen der NEMP1-Genmutation und weiblicher Unfruchtbarkeit herzustellen, entwickelten die Forscher humane embryonale Stammzellen. Unter Verwendung der CRISP-Geneditierung erhielten diese Zellen spezifische NEMP1-Mutationen, die mit weiblicher Unfruchtbarkeit assoziiert werden.

Ähnlich wie bei der Verringerung der Eizellenanzahl bei Tieren, gibt es Hinweise darauf, dass es bei einer Frau, die diese Mutation in sich trägt, ebenfalls zu einer Verringerung der Eizellen kommt, was zu einer frühen Menopause führt. Untersuchungen haben zudem gezeigt, dass der Mangel an Steifheit der Kernhülle mit dem Tod von Eizellen zusammenhängen kann. Die Eizellen können ohne den Schutz der Festigkeit der Außenmembran nicht überleben. Obwohl die meisten Studien dies direkt mit den frühen Wechseljahren in Verbindung bringen, handelt es sich dabei auch um eine Hauptursache für weibliche Unfruchtbarkeit.

Was bedeuten diese Ergebnisse für unfruchtbare Frauen?

Derzeit ist es noch nicht möglich, Behandlungsmethoden bei Unfruchtbarkeit, die das Resultat von Genmutationen ist, entscheidend anzugeben. Es gibt jedoch Informationsmaterial für betroffene Frauen. Wenn Fruchtbarkeitsprobleme vorliegen, können entsprechende Untersuchungen helfen, die Ursache zu identifizieren. Zum Glück stehen verschiedene Behandlungsmethoden zur Verfügung, um die Fertilität zu verbessern. Bei genetischen Mutationen kann assistierte Reproduktionstechnologie wie eine In-vitro-Fertilisation (IVF) Frauen zum ersehnten Wunschbaby verhelfen.