Kälte vor der Zeugung beeinflusst Fettgewebe der Nachkommen

Hält sich der Vater vor der Zeugung in der Kälte auf, haben die Nachkommen mehr aktives braunes Fettgewebe. Dieses schützt vor Übergewicht und Stoffwechselerkrankungen. Informationsüberträger sind laut einer Studie der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich die Spermien.

Braunes Fettgewebe hilft beim Verwerten überschüssiger Energie. Je mehr eine Person von dem Gewebe hat und je aktiver es ist, desto geringer ist für sie das Risiko, übergewichtig zu werden oder Stoffwechselerkrankungen zu entwickeln. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von ETH-Professor Christian Wolfrum konnte nun zeigen, dass eine zentrale Weichenstellung schon vor der Zeugung stattfindet.

Untersuchungen an Mäusen haben ergeben, dass Nachkommen mehr aktives braunes Fettgewebe haben, wenn sich ihr Vater vor der Zeugung in kühlen Gefilden aufgehalten hat. Ein Umwelteinfluss, dem sich der Vater aussetzt, überträgt sich also auf dessen Spross.

Der Zusammenhang findet sich auch beim Menschen. ETH-Forschende analysierten zusammen mit Kollegen des Universitätsspitals Zürich computertomografische Bilder von 8.400 erwachsenen Patienten. Dabei zeigte sich, dass Personen, die von Juli bis November Geburtstag haben - und somit im Winterhalbjahr gezeugt worden sind - signifikant mehr aktives braunes Fettgewebe haben als Personen mit Geburtstag von Jänner bis Juni.

Zusammenhang an Mäusen getestet

An Mäusen wurde dieser Zusammenhang getestet. Forschende hielten die Tiere entweder bei gemäßigten 23 Grad oder bei kühlen acht Grad und ließen sie sich fortpflanzen. Danach untersuchten sie die Nachkommen. Es zeigte sich, dass die Aufenthaltstemperatur der Mütter vor und nach der Zeugung keine Rolle für das Fettgewebe der Jungtiere spielte.

Deutlich war hingegen der Einfluss bei den Vätern. Die Nachkommen der Männchen, die in der Kälte lebten, hatten mehr aktives braunes Fettgewebe als solche von Männchen, die sich in gemäßigten Temperaturen aufhielten. Die Jungtiere mit Erzeugern aus der kälterenGruppe waren auch besser geschützt vor Übergewicht: Sie wurden bei fettreicher Ernährung weniger dick.

Die Forscher konnten mit Untersuchungen an Spermien und In-vitro-Befruchtungen zudem nachweisen, dass die Information zur Aufenthaltstemperatur des Vaters über eine epigenetische Prägung der Spermien an den Nachwuchs weitergegeben wird. Damit ist eine Veränderung des Musters gemeint, das bestimmte chemische Markierungen an der Erbsubstanz bildet.

An und für sich ist es schon seit mehreren Jahren bekannt, dass bestimmte Umwelteinflüsse das epigenetische Muster von Spermien verändern können. Die Zürcher Forschenden haben nun aber zum ersten Mal gezeigt, dass auch die Umgebungstemperatur zu solchen epigenetischen Veränderungen führen kann, wie sie in der Fachzeitschrift "Nature Medicine" berichten.

Die Erkenntnisse der Wissenschafter stehen im Einklang mit früheren Beobachtungen, wonach Menschen in kalten Regionen besonders viel braunes Fett haben. "Bisher vermutete man, dass das mit den Temperaturen zu Lebzeiten zu tun hat", wird Wolfrum in einer Mitteilung der ETH zitiert. "Unsere Beobachtungen legen nahe, dass dies auch von der Temperatur vor der Zeugung beeinflusst sein könnte."

Forschung beim Menschen notwendig

Tipps für einen idealen Zeugungszeitpunkt will der Forscher aber daraus nicht ableiten. "Bevor wir solche Ratschläge geben können, müssen wir den Zusammenhang beim Menschen besser untersuchen", sagte Wolfrum. Ein Sprung ins kühle Nass dürfte aber für die väterliche Abkühlung wohl nicht ausreichen. "Wahrscheinlich ist für eine epigenetische Prägung eine längere Kälteexposition notwendig."