Mittwoch, 16. April 2014

Forscher liefern Erklärungsansatz für vererbte traumatische Emotionen


Die Folgen traumatischer Erlebnisse können von Generation zu Generation vererbt werden (Symbolbild). | Copyright/Quelle: Isabelle Mansuy / UZH / ETH Zürich

Zürich (Schweiz) - Im vergangen November sorgte das Forschungsergebnis US-amerikanischer Wissenschaftler für Aufsehen und Rätselraten unter Genetikern - zeigte sich doch, das Eltern nicht nur physiologische Eigenschaften, sondern auch Emotionen traumatischer Erlebnisse an ihre Nachkommen vererben. Dies geschieht sogar selbst dann, wenn die Nachkommen ihre traumatisierten Väter selbst überhaupt nicht kennengelernt hatten. Schweizer Wissenschaftler glauben nun, einen Puzzlestein in der Frage entlarvt zu haben, wie die Vererbung von Traumata zustande kommen könnte.

Während das Phänomen der durch traumatische Erlebnisse ausgelösten und von Generation zu Generation weitergegebenen Verhaltensauffälligkeiten in der Psychologie schon lange bekannt ist, scheint die Vererbung von Emotionen der traditionellen Vererbungslehre zunächst zu widersprechen.


"Eltern übertragen Informationen an ihre Nachkommen schon lange, bevor diese überhaupt gezeugt werden", erläuterte Brian Dias vom Ressler Lab im November 2013 die Ergebnisse seiner Untersuchungen und führte weiterhin aus: "Gewöhnt sich eine männliche Maus beispielsweise Angst vor einem bestimmten Geruch an, so scheint sich diese Angst auf irgendeine Art und Weise in ihr Sperma übertragen. Dadurch werden auch die Nachkommen vor diesem Geruch Angst haben und diese wiederum an ihre Nachkommen weitergeben." Während eine solche Weitergabe von Emotionen aus evolutionärer Sicht durchaus Sinn mache, sei jedoch der Mechanismus, wie diese Angst übertragen wird, noch völlig unklar - zumal die Beobachtung sogar auch bei Nachkommen beobachtet werden kann, die durch künstliche Befruchtung der Weibchen entstanden und ihre traumatisierten Väter niemals zu Gesicht bekommen haben (...wir berichteten).


Auch die Schweizer Forscher um Professorin Isabelle Mansuy von der ETH und Universität Zürich erläutern zu ihrem aktuell im Fachjournal "Nature Neuroscience" (DOI: 10.1038/nn.3695) veröffentlichten Ergebnissen, dass es "Erkrankungen, wie zum Beispiel bipolare Störungen (gibt), die familiär auftreten, aber nicht auf ein bestimmtes Gen zurückzuführen sind."


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Mit ihrer Forschungsgruppe am Institut für Hirnforschung der Universität Zürich untersucht die Wissenschaftlerin die molekularen Prozesse der nicht-genetischen Vererbung von Verhaltensveränderungen nach extremen Stresserfahrungen.


Jetzt ist es den Forschenden um Mansuy gelungen, eine wichtige Komponente dieses Phänomens zu identifizieren: kurze RNA-Moleküle. "Diese werden durch Enzyme hergestellt, welche einzelne Abschnitte der Erbinformation (DNA) ablesen und anhand dieser Vorlage RNA produzieren. Andere Enzyme schneiden anschließend diese RNAs zurecht, so dass daraus eine Vielzahl verschiedener als Micro-RNAs bezeichneten Moleküle entstehen", erläutert die ETH-Pressemitteilung. "Diese kommen natürlicherweise in Zellen vor und übernehmen regulierende Aufgaben, beispielsweise steuern sie, wie viele Kopien eines bestimmten Proteins produziert werden."


Hierzu untersuchten Mansuy und Kollegen die Anzahl und Art verschiedener Micro-RNAs in Mäusen, die sie stressigen Situationen ausgesetzt hatten, und verglichen die Werte mit nicht-gestressten Mäusen. Dabei entdeckten sie, dass Stress - ähnlich wie dies schon die US-Forscher vermutet hatten - zu einem Ungleichgewicht der Micro-RNAs in Blut, Gehirn und in Spermien führt. Das heißt: von einigen Micro-RNAs gab es mehr, von anderen weniger als in entsprechenden Zellen der Kontrolltiere. Dadurch laufen Zellprozesse, die durch diese Micro-RNAs gesteuert werden, aus dem Ruder.


Nach den Stresserfahrungen verhielten sich die Mäuse deutlich anders, berichten die Forscher um Masuy: "Sie verloren zum Teil ihre natürliche Scheu vor offenen Räumen und hellem Licht. Diese Verhaltensauffälligkeiten übertrugen sich auch auf die nächste Generation durch Spermien, obwohl der Mäusenachwuchs selbst keinem Stress ausgesetzt wurde."


Zudem werde auch der Stoffwechsel des Nachwuchses der gestressten Mäuse beeinträchtigt, wenn Insulin- und Blutzuckerspiegel bei diesem tiefer liegen als bei Jungtieren, deren Elterngeneration keinen Stress erfahren hatte. "Wir konnten erstmals beweisen, dass traumatische Erfahrungen den Stoffwechsel beeinträchtigen und diese Veränderungen erblich sind", so Mansuy. Die Stoffwechsel- und Verhaltensänderungen setzten sich sogar noch bis in die nächste Generation fort.


"Mit dem Ungleichgewicht der Micro-RNAs in Spermien haben wir einen Informationsträger entdeckt, über den Traumata vererbt werden könnten", erklärt Mansuy. Es seien jedoch noch einige Fragen offen, zum Beispiel wie genau es zu dem Ungleichgewicht der kurzen RNAs kommt. "Sehr wahrscheinlich sind sie Teil einer Wirkkette, die damit beginnt, dass der Körper zu viele Stresshormone produziert."


Weiterhin vermutet die Forscherin, dass der gleiche Mechanismus auch der Vererbung anderer erworbener Eigenschaften zugrunde liegen könnten: "Die Umwelt hinterlässt ihre Spuren im Gehirn, den Organen und auch in Keimzellen. So werden diese Spuren teilweise an die nächste Generation weitergegeben."


In einem nächsten Schritt wollen Mansuy und ihr Team nun die Rolle der kurzen RNAs in der Traumavererbung auch bei Menschen untersuchen. Da sie das Ungleichgewicht der Micro-RNAs bei Mäusen auch im Blut nachweisen konnten, sowohl bei der Eltern- als auch bei der ersten Nachwuchsgeneration, hoffen die Wissenschaftler zudem daraus einen Bluttest für die Diagnostik entwickeln zu können.


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Quelle: ethz.ch
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