Eine bahnbrechende Studie zeigt, dass der Eisenwert einer Mutter das Geschlecht ihrer Nachkommen beeinflussen kann, was die lange gehegte Überzeugung in Frage stellt, dass die Geschlechtsbestimmung bei Säugetieren ausschließlich genetisch bedingt ist. Diese Entdeckung verdeutlicht den tiefgreifenden Einfluss von Umweltfaktoren auf grundlegende biologische Prozesse und könnte unser Verständnis der menschlichen Entwicklung potenziell neu gestalten.
Das vorherrschende Verständnis ist, dass das Geschlecht bei Säugetieren durch Chromosomen bestimmt wird. Männchen haben typischerweise XY-Chromosomen, während Weibchen XX haben. Neue Forschungsergebnisse der Universität Osaka in Japan zeigen jedoch, dass Umweltfaktoren, wie z. B. der Eisenwert einer Mutter, diesen genetischen Bauplan außer Kraft setzen können, wodurch sich genetisch männliche Mäuseembryonen als Weibchen entwickeln.
Die Studie konzentrierte sich auf die Rolle von Eisen bei der Entwicklung von Mäuseembryonen. Eisen ist entscheidend für die Aktivierung von Enzymen, die chemische Markierungen von Desoxyribonukleinsäure (DNA) entfernen, was wichtige Gene zum Schweigen bringen kann. Forscher fanden heraus, dass Eisenmangel die Entfernung dieser Markierungen blockierte und die Aktivierung des Sry-Gens, das für die männliche Entwicklung verantwortlich ist, verhinderte. Ohne Sry-Aktivierung entwickelten sich die Embryonen unabhängig von ihrem XY-Chromosomenpaar als Weibchen.
Das Team verwendete drei verschiedene Ansätze, um seine Hypothese zu testen. Sie schalteten ein Eisentransportgen aus, gaben trächtigen Mäusen einen oralen Eisen-Chelator und fütterten Mäuse mit einer langfristigen eisenarmen Diät. Die Ergebnisse zeigten durchweg, dass reduzierte Eisenwerte zu einer Geschlechtsumkehr bei genetisch männlichen Embryonen führten. Der Mechanismus beinhaltete die Stummschaltung des Sry-Gens durch epigenetische Modifikationen.
Diese Forschung stellt die lange gehegte Überzeugung in Frage, dass Säugetiere gegen Umwelteinflüsse auf die Geschlechtsbestimmung immun sind. Sie eröffnet die Möglichkeit, dass die Ernährung einer Mutter nicht nur die Bildung der Hoden, sondern auch andere Merkmale beeinflussen könnte. Die Ergebnisse der Studie sind besonders relevant, da Eisenmangel ein häufiges Ernährungsproblem ist, insbesondere bei schwangeren Frauen.
Die Implikationen dieser Studie sind erheblich. Sie legt nahe, dass selbst grundlegende biologische Entscheidungen, wie z. B. die Geschlechtsbestimmung, nicht vollständig im Genom kodiert sind. Sie können durch die Umwelt beeinflusst werden. Weitere Forschung ist erforderlich, um festzustellen, ob ähnliche Prozesse beim Menschen ablaufen. Diese Entdeckung unterstreicht das komplexe Zusammenspiel zwischen Genen und Umwelt bei der Gestaltung des Lebens und die Bedeutung der mütterlichen Gesundheit für die Entwicklung der Nachkommen.