Das Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Raffaele Teperino, Leiter der Forschungsgruppe „Umweltbedingte Epigenetik“ am Helmholtz München, untersuchte den Einfluss der Ernährung und Adipositas väterlicherseits auf die Gesundheit der Kinder. Ihr Fokus lag auf spezifischen RNA-Molekülen in den Spermien, sogenannten mitochondrialen tRNA-Fragmenten (mt-tsRNAs). Diese RNAs spielen eine Schlüsselrolle bei der Regulation der Genexpression und der Übertragung von Gesundheitsmerkmalen.
Für diese Studie nutzten die Forscher Daten von mehr als 3000 Familien aus der LIFE-Child-Studie der Universität Leipzig. Die Analysen zeigten, dass das Gewicht des Vaters das Gewicht der Kinder und deren Anfälligkeit für Stoffwechselkrankheiten beeinflusst. Dieser Einfluss besteht unabhängig von anderen Faktoren wie dem Gewicht der Mutter, der elterlichen Genetik oder den Umweltbedingungen.
Um ihre Ergebnisse zu überprüfen, führte das Team Experimente an Mäusen durch, die mit fettreicher Kost gefüttert wurden. Diese Ernährung beeinflusste die Fortpflanzungsorgane der Tiere, einschließlich des Epididymis, in dem die Spermien reifen. „Unsere Studie zeigt, dass Spermien, die im Epididymis von Mäusen einer fettreichen Ernährung ausgesetzt sind, Nachwuchs mit einer erhöhten Neigung zu Stoffwechselkrankheiten hervorbringen“, erklärt Raffaele Teperino.
Um diese Ergebnisse weiter zu vertiefen, führten die Forscher zusätzliche Laborstudien mit In-vitro-Fertilisation durch. Dabei verwendeten sie Spermien von Mäusen, die einer fettreichen Ernährung gefolgt waren, und fanden mt-tsRNAs in den frühen Embryonen, die die Genexpression signifikant beeinflussten. Dies hat Auswirkungen auf die Entwicklung und Gesundheit der Nachkommen. „Es ist das erste Mal, dass wir eine solch molekulare transgenerationale Verbindung beobachten“, sagt Raffaele Teperino.
Die Ergebnisse dieser Studie stärken die Hypothese, dass erworbene Merkmale wie Diabetes oder Adipositas durch epigenetische Mechanismen über mehrere Generationen hinweg übertragen werden können. Epigenetik dient als molekulare Verbindung zwischen Umwelt und Genom, nicht nur über die mütterliche Linie, sondern auch, wie diese Forschung zeigt, über die väterliche Linie. Professor Martin Hrabě de Angelis, Mitautor der Studie und Forschungsdirektor bei Helmholtz München, erklärt, dass diese Entdeckungen die Bedeutung der väterlichen Gesundheit vor der Empfängnis unterstreichen.