Wie männer alt sind, enthält ihr sperma mehr krankheitsverursachende mutationen


Wie männer alt sind, enthält ihr sperma mehr krankheitsverursachende mutationen

Zum ersten Mal haben Wissenschaftler die Quelle von einigen schweren krankheitsverursachenden Mutationen in Spermien produzierenden Röhren innerhalb der Hoden von gesunden Männern festgestellt.

Wie ein Mann altert, enthält sein Sperma einen wachsenden Anteil von Zellen mit egoistischen Mutationen, sagen die Forscher.

Andrew Wilkie, Nuffield Professor für Pathologie an der University of Oxford in Großbritannien, und Kollegen beschreiben ihre Ergebnisse in einem Papier in der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften .

Die Autoren schlagen vor, ihre Arbeit sollte uns besser verstehen, wie genetische Krankheiten bei Kindern entstehen können, die Eltern geboren sind, die sie nicht selbst haben.

Männer sind nicht mit fertigen Spermien geboren (im Gegensatz dazu sind Frauen mit allen ihren Eizellen geboren). Die Spermienproduktion beginnt in der Pubertät, in einem Gewirr von Spaghetti-ähnlichen Röhren - die Samenröhrchen - im Inneren der Hoden. Jeder Hoden enthält etwa 400 m Samenröhrchen.

Innerhalb der Samenröhrchen erzeugen spezielle Stammzellen, die Spermatogonie genannt werden, Spermien. Ein Spermatogonium teilt sich in zwei Zellen - eine, die schließlich in eine Spermienzelle reift, und die andere ist ein neues Spermatogonium, so dass sich der Zyklus wiederholen kann. Die Hoden eines Mannes produzieren jeden Tag Millionen Spermien und neue Spermatogonien.

Bei jedem Zellzyklus wird die DNA im alten Spermatogonium in die beiden neuen Zellen kopiert - das neue Spermatogonium und die Zelle, die als Spermienzelle bestimmt ist. Aber jeder so oft, ein Kopiefehler - eine Mutation - entsteht in der DNA, die in neuen Generationen von Zellen führt.

Der Anteil der Spermien mit "egoistischen Mutationen" nimmt mit dem Alter zu

Einige DNA-Mutationen sind harmlos, aber einige sind nicht und können zu genetischen Störungen führen. Aber die Forscher fanden heraus, dass in einigen Fällen der Anteil der Spermien, die eine bestimmte Mutation tragen, viel höher ist, als man von spontanen Kopierfehlern in der Spermatogonie erwarten könnte.

Sie zeigten, dass einige Mutationen, die in der Spermatogonie auftreten, ihre eigenen Chancen erhöhen, sich vorwärts zu propagieren - sie nennen sie "egoistische Mutationen".

Es scheint, dass die Wirkung von egoistischen Mutationen dazu führt, dass Spermatogonie zu mehr als einem neuen Spermatogonium bei jedem Zellzyklus führt, wobei jeder die Mutation trägt.

So, wie ein Mann altert, und seine Spermienproduktion unterzieht sich mehr Zellzyklen, enthält sein Sperma einen wachsenden Anteil von Zellen mit egoistischen Mutationen.

Die Forscher vergleichen den Prozess mit Krebs, wo defekte Zellen wachsen mit einer schnelleren Rate als gesunde Zellen und schließlich bilden einen Tumor.

In ihrer Studie untersuchten sie eine seltene genetische Krankheit namens Apert-Syndrom, die die Entwicklung des Schädels und der Gliedmaßen beeinflusst. Die Krankheit betrifft etwa 1 in 60.000-70.000 Babys.

Ältere Männer neigen dazu, mehr Apert-Mutationen zu produzieren

Die Eltern der meisten Kinder, die mit dem Apert-Syndrom geboren wurden, haben es nicht, und Prof. Wilkie und Kollegen, die es seit 20 Jahren studiert haben, haben gezeigt, dass es durch neue Mutationen in einem Gen namens FGFR2 verursacht wird, die spontan im Vaters auftreten Spermienproduktion

Basierend auf der Erkenntnis, wie spontane Mutationen passieren, könnte man erwarten, dass das Apert-Syndrom äußerst selten ist, und zwar ist es - aber, beachten Sie die Autoren, Fälle treten bis zu 1.000 Mal häufiger auf, als sie auf dieser Basis sein sollten.

Um herauszufinden, warum das Apert-Syndrom häufiger als erwartet ist, verglich das Team das Sperma von den Vätern der Kinder mit und ohne die Krankheit und stellte fest, dass beide Gruppen seltene Spermien mit der FGFR2-Mutation hatten.

Coautor Anne Goriely, Associate Professor für Humangenetik in Oxford, erklärt:

Der Prozess, der zu einem Apert-Syndrom führt, passiert in jedem Mann, was bedeutet, dass jedes Paar ein Kind mit Apert-Syndrom haben könnte, unabhängig von der Gesundheit der Eltern."

Allerdings sagt sie, dass die älteren Männer dazu tendierten, mehr von den Apert-Mutationen zu produzieren.

Das Team stellte fest, dass normale Männer auch Spermien mit anderen Mutationen produzieren, die tödliche Formen des Zwergwuchses und anderer schwerer Krankheiten verursachen. Aber weil es so viele Millionen Spermien gibt, sind die Chancen einer Mutation, die in einem Sperma ist, das ein Ei befruchtet, sehr niedrig.

Männer, die die Vaterschaft verzögern, sollten die Risiken verstehen

In ihrer Studie identifizierte das Team, wo die mutanten Zellen in den Hoden der normalen Männer wachsen. Sie untersuchten die seminiferösen Tubuli von Männern, deren Hoden aus chirurgischen Gründen entfernt worden waren und die sie für die Forschung gespendet hatten.

Sie entwickelten Techniken, um die abnormen Regionen der Samenröhrchen zu lokalisieren, und unter Verwendung eines Laser-angetriebenen Mikroskops konnten sie die Regionen isolieren und detaillierte genetische Analysen durchführen. Aus diesen Analysen identifizierten sie Mutationen im Zusammenhang mit schweren Erkrankungen in 13 der 14 gespendeten Hoden.

Die Forscher bemerken, dass alle Männer diese mutierten Wucherungen in ihren Hoden entwickeln werden, wenn sie altern. Allerdings, wie Männer neigen dazu, die Vaterschaft zu verzögern, ist es wichtig, die Risiken zu verstehen, schlagen sie vor.

Im folgenden Video sprechen die Forscher über ihre Arbeit, die den väterlichen Effekt auf genetische Krankheiten untersucht, insbesondere auf das Apert-Syndrom und FGFR2:

Inzwischen, Medical-Diag.com Vor kurzem gelernt von einer Studie, die ein Mann das Gewicht gefunden, beeinflusst die genetische Information in seinem Sperma enthalten. Die Forscher deuten darauf hin, dass ein Kind die Prädisposition für Fettleibigkeit über epigenetische Markierungen auf der DNA des Vaters Spermien vererbt werden kann.

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