Barn av eldre mødre har større risiko for å få flere arvelige sykdommer. Det skyldes blant annet at moren har fått skadelige mutasjoner i eggene før de ble befruktet. (Foto: Microstock)
Barn av eldre mødre har større risiko for arvelige sykdommer
Eldre mødre får barn med høyere risiko for diabetes, demens og hjertesykdommer. Det skyldes mutasjoner i morens egg, viser ny forskning.
DNA
DNAet inne i cellekjernen utgjør mesteparten at kroppens arvemateriale.
Mitokondrie-DNA er et selvstendig arvemateriale som ligger inne i cellenes kraftverk.
Mitokondrier
Mitokondrier konverterer oksygen og mat til energi. Det finnes omkring 200 mitokondrier hver eneste celle, og hver av dem har sin eget DNA.
Forskere mener at mitokondriene oppsto veldig tidlig i livets utvikling, da en større celle overtok mindre celle.
Symbiosen mellom cellene har fått utvikle seg gjennom millioner av år.
Mutasjoner
Mutasjoner oppstår når en av byggesteinene i DNAet blir byttet ut. De fleste mutasjoner har liten effekt, mens noen kan være sykdomsfremkallende.
Det gjelder både DNAet i kjernen og i mitokondriene. Mutasjoner kan oppstå ved for eksempel feil i celledelingen, når DNAet skal kopieres og fordeles mellom de to dattercellene.
Ifølge en ny studie har barn av eldre mødre økt risiko for genetiske sykdommer som diabetes, blindhet, sklerose, hjertesykdommer, demens og forskjellige former for nervesykdommer.
– Dette er en viktig oppdagelse. Det gir oss også en bedre forståelse av hvorfor disse sykdommene oppstår, slik at vi kan utvikle bedre medisiner, forteller Rasmus Nielsen, professor ved Københavns Universitet, og University of California, Berkeley.
Kraftverk i cellene
De fleste genetiske sykdommer oppstår på grunn av skadelige mutasjoner i DNAet i cellene våre. Det kan føre til cystisk fibrose, Huntingtons, sigdcelleanemi og forskjellige former for kreft.
Det finnes imidlertid også DNA i mitokondriene, cellenes kraftverk, som hver celle har omkring 200 av. Dette arvemateriale er langt mindre.
Likevel kan skadelige mutasjoner her føre til genetiske sykdommer.
Mutasjoner i ubefruktede egg
Forskerne har undersøkt om morens alder påvirker mengden mutasjoner i det mitokondrielle DNAet til barna.
De undersøkte DNAet fra 39 mødre og barna deres.
Ut fra forskjellen i arvemateriale kunne forskerne regne ut hvor mange mutasjoner som hadde oppstått i morens ubefruktede egg.
– Jo eldre en kvinne er, jo flere mutasjoner har det oppstått i eggene hennes. Derfor øker risikoen for genetiske sykdommer.
– Det er litt overraskende, for forskere har trodd at mutasjoner i DNA først og fremst oppstår under celledeling. Men det kan altså skje i egget, forklarer Nielsen.
Kan ikke reparere
Årsaken til at det akkumuleres mutasjoner i eggene, er ifølge Nielsen også at mitokondriene ikke har de samme mekanismene til å reparere DNA-et som cellekjernen.
Hvis reparasjonen ikke blir utført korrekt, kan det oppstå en mutasjon.
Forsker Claus Desler fra Senter for sunn aldring ved Københavns Universitet forsker også på mitokondriene.
Desler mener at den nye studien er veldig interessant, og ser en annen mulig vinkling på hvordan resultatet kan tolkes:
– Man kan forestille seg at kroppen kvitter seg med de eggene som har fått for mange skadelige mutasjoner. Det kan kanskje være en del av forklaringen på at eldre kvinner mister fruktbarheten, og det kan belyse årsakene til eldre kvinners manglende fertilitet, sier Desler.
Flaskehals øker risiko for sykdommer
Den nye forskningen kan også forklare hvordan barn kan få genetiske sykdommer som moren ikke har.
Forskerne oppdaget at moren bare viderebringer den genetiske informasjonen fra 30 til 35 av omkring 200 mitokondrier i hver celle. Det kan øke risikoen for genetiske sykdommer.
Hvis moren har mutasjoner i ti mitokondrier, er det antagelig ikke nok til at en genetisk sykdom kommer til uttrykk. Da er det for mange friske og velfungerende mitokondrier.
Men hvis man er uheldig med utvalget, kan alle de ti bli gitt videre til barnet. Da kan en tredjedel av barnets mitokondrier være skadet.
– Denne genetiske flaskehalsen kan være med på å øke risikoen for arvelige sykdommer. Hvis vi kan undersøke mengden mutasjoner hos moren, kan vi bruke dette til å anslå risikoen for sykdommer, forklarer Nielsen.
Løser gammelt mysterium
Claus Desler fra Københavns Universitet mener at denne flaskehalsen kan svare på en evolusjonær gåte forskere har strevd med i årevis: Hvorfor har ikke DNAet i mitokondriene blitt helt ødelagt av mutasjoner over tusenvis eller millioner av år.
Dette arvestoffet er nemlig ikke en blanding fra mor og far, som vi kjenner prosessen fra kjerne-DNA. Det innebærer at mutasjoner burde bli akkumulert fra generasjon til generasjon. Slik er det imidlertid ikke.
– Det kan flaskehalsen forklare. Eggcellen kan ødelegge seg selv hvis mitokondriene ikke fungerer skikkelig, sier Desler.
Vi må kartlegge begge typene DNA
Ifølge Rasmus Nielsen er den nye studien et skritt på veien til mer omfattende screeninger for genetiske sykdommer.
I dag bruker man nesten utelukkende kjerne-DNA. Nielsen spår at vi innen 20 år helt rutinemessig vil bruke det mitokondrielle DNA også.
– Da vil vi kunne gi bedre råd til foreldre om risikoen for at barna får arvelige sykdommer, sier Nielsen.
Referanse:
Boris Rebolledo-Jaramillo m.fl.:Maternal age effect and severe germ-line bottleneck in the inheritance of human mitochondrial DNA, PNAS (2014), DOI: 10.1073/pnas.1409328111 (sammendrag)
© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.
