Unerklärliche Unfruchtbarkeit mit neuer Genmutation in Zusammenhang gebracht

Paare, die Empfängnisschwierigkeiten haben, werden häufig als unfruchtbar erachtet, ohne dass eine genetische Ursache identifiziert werden kann. Eine Forschungsgruppe vom Baylor College of Medicine, die von Dr. Ignatia Van den Veyver geleitet wird, veröffentlichte eine Studie, die zeigt, wie Genmutationen in den Genen NLRP2 und NLRP7 Infertilität verursachen können. Die Studie belegt, dass NLRP-Genmutationen die embryonale Entwicklung beeinträchtigen können. Hierzu wurden In-Vitro-Modelle ähnlich wie bei IVF-Behandlungen sowie ein genetisches Mausmodell mit Fertilitätsproblemen aufgrund eines fehlenden NLRP-Gens verwendet. Diese neuen Entdeckungen können für die zukünftige Diagnose von Unfruchtbarkeit hilfreich sein und ermöglichen eine bessere genetische Beratung von Paaren mit Empfängnisproblemen.

Unfruchtbarkeit ist ein Problem, mit dem viele Paare zu kämpfen haben. Über 10 Prozent aller Frauen haben bis zu einem bestimmten Grad reproduktive Schwierigkeiten. Bei 10 bis 15 Prozent aller Fälle von Infertilität können keine klinischen Ursachen gefunden werden. Bei Paaren, die drei oder mehr Fehlgeburten erleben, liegt diese Zahl bei 50 Prozent. Forschungen belegen zudem, dass genetische Faktoren sehr eng mit reproduktiven Störungen verbunden sind. Die Häufigkeit einer ungeklärten Unfruchtbarkeit zeigt jedoch, dass es noch große Lücken gibt, wenn es darum geht, reproduktive Störungen zu verstehen.

Was wir über Unfruchtbarkeit wissen

Wissenschaftler haben verschiedene Genmutationen identifiziert, die eine Rolle bei der normalen Fortpflanzung spielen und zu einer verringerten Fruchtbarkeit führen, wenn sie eine Mutation aufweisen. Unfruchtbarkeit oder eine reduzierte Fertilität können verschiedene Formen aufweisen: von Embryonen, die sich nicht richtig einnisten können, über Fehlgeburten bis hin zu Schwangerschaften, die ausgetragen werden, aber große Entwicklungsschäden zeigen. Hinter diesen Problemen stehen Defekte in der Zellfunktion, die es der befruchteten Eizelle unmöglich machen, zu wachsen und sich zu einem gesunden Fötus zu entwickeln.

Der mütterliche subkortikale Komplex

Ein wichtiger Teil dieses Ablaufs ist der sogenannte mütterliche subkortikale Komplex (SCMC). Dies ist ein Bereich in der Eizelle, der mit Proteinen gefüllt ist, die dem Embryo eine angemessene Entwicklung ermöglichen, bis er selbst in der Lage ist, Proteine zu produzieren. Wenn eine Eizelle befruchtet wird, trägt das Spermium, abgesehen von der DNA des Vaters, wenig bei. Die Folge ist, dass diese ersten essentiellen Proteine alleine von der Mutter stammen. Das bedeutet, dass jegliche Mutation der Mutter, die den SCMC verändert, einen direkten Einfluss auf ihre Reproduktionsfähigkeit hat, während eine SCMC-Genmutation des Vaters keine Auswirkungen hat.

NLRP-Genmutationen verursachen Fruchtbarkeitsstörungen

Forscher haben verschiedene Gene identifiziert, die zum SCMC beitragen. Eine Mutation dieser Gene führt nachweislich zu einer reduzierten Fruchtbarkeit. Der SCMC reguliert das embryonale Wachstum zum einen, indem er die DNA-Methylierung aufrecht erhält. Dies sind kleine Veränderungen der DNA, die kontrollieren, welche Teile aktiviert und deaktiviert werden. Eine unpassende DNA-Methylierung führt zu einer dysfunktionalen Genexpression und kann zu Unfruchtbarkeit führen. Mutationen in den Genen NLRP2 und NLRP7 werden mit Fertilitätsstörungen in Verbindung gebracht. Die Funktion dieser Gene war bislang nicht bekannt.

NLRP trägt zum SCMC bei

Ein vor kurzem in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlichter Artikel beschreibt eine Studie, die zeigt, dass NLRP2- und NLRP7-Gene Bestandteile des SCMC sind und dass eine Mutation dieser Gene zu Infertilität führen kann. Die Forschung demonstrierte auch, dass NLRP-Genmutationen die Funktion des Methyltransferase-Gens DNTMT1 verändern.

Diese Erkenntnisse sind wichtig, da bislang nicht bekannt war, dass das NLRP-Gen Teil des SCMC ist. Außerdem definiert die Entdeckung, dass NLRP2 die normale embryonale Entwicklung durch die DNA-Methylierung steuert, jenen Mechanismus, über den eine NLRP2-Genmutation Unfruchtbarkeit auslöst.

Klinische Bedeutung

Natürlich ist es wichtig, die Funktion des NLRP-Gens zu entdecken, was aber bedeuten die Erkenntnisse der Studie für die Beurteilung und Behandlung von Unfruchtbarkeit? Die Autoren berichten, dass die Genmutation Unfruchtbarkeit in verschiedenen Entwicklungsstadien auslösen kann, darunter während des anfänglichen embryonalen Wachstums und der Einnistung. Das bedeutet, dass sich eine NLRP-Mutation für Embryonen während einer IVF schädlich auswirkt. Da die künstliche Befruchtung häufig eingesetzt wird und sehr kostenintensiv ist, kann eine Untersuchung auf NLRP-Genmutation der Patientinnen die finanziellen Kosten und emotionalen Belastungen wiederholter IVF-Zyklen reduzieren, die sehr wahrscheinlich in keiner Schwangerschaft resultieren. Dieselbe Forschergruppe verzeichnete nicht identifizierte NLRP7-Genmutationen bei Frauen mit unerklärlicher Unfruchtbarkeit und vermutet, dass NLRP-Genmutationen sehr selten auftreten und keineswegs die einzige Ursache sind.