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Bei Schwangerschaftsdiabetes führt ein erh?hter Glukosespiegel im Blut zu einer ?berern?hrung des Ungeborenen im Mutterleib. Dauerhaft erh?ht sich dadurch das Risiko für Adipositas sowie Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen im Laufe des Lebens. Auch wenn dieser Zusammenhang allgemein anerkannt ist, sind die konkreten Faktoren, die zu einer ‘Fehlprogrammierung‘ der zentralen Regulation von Stoffwechsel, Nahrungsaufnahme und K?rpergewicht im Gehirn führen, weitgehend unbekannt. Bislang fehlten geeignete Tiermodelle, die die Untersuchung einzelner Faktoren auf die Entwicklung des Fetus und damit die ‘Fehlprogrammierung‘ von Regelsystemen unabh?ngig, von dem Muttertier, erm?glichen.

Genau hier setzten die Forschungen von PD Dr. Barbara Tzschentke vom Institut für Biologie der HU und Professor Dr. Andreas Plagemann, Wissenschaftler an der Klinik für Geburtsmedizin der Charité-Universit?tsmedizin Berlin an. In einem interdisziplin?ren Forschungsprojekt verfolgten sie das Ziel, ein neues Experimentalmodell zu entwickeln, mit dessen Hilfe der Zusammenhang zwischen einem erh?hten Blutglukosespiegel w?hrend der Schwangerschaft und langfristigen ?nderungen in den Hirnregionen des Fetus nachgewiesen werden kann.

Vogelei bietet ein Modell für Untersuchungen pr?nataler Einflüsse

Dafür injizierte das Team Glukose in Hühnereier, um eine vergleichbare Situation, wie sie beim Schwangerschaftsdiabetes auftritt, zu simulieren. ?Das Hühnerei als ein in sich geschlossenes Entwicklungssystem gibt uns die M?glichkeit, isoliert vom mütterlichen Organismus, Mechanismen einer dauerhaften ‘Fehlprogrammierung‘ des zentralen Reglers im Gehirn zu untersuchen. Ebenso für andere Disziplinen, wie beispielsweise die Psychologie oder die Agrarwissenschaften, bietet das Vogelei ein exzellentes Modell für Untersuchungen pr?nataler Einflüsse auf die weitere Entwicklung der Nachkommen, auch über Generationen hinweg“, erl?utert Tzschentke. Bereits kurzzeitige Erh?hungen der Blutglukose im letzten Abschnitt der Embryonalentwicklung kurz vor dem Schlüpfen zeigte bei drei Wochen alten Hühnern eine Verringerung der zellul?ren Glukosesensitivit?t des zentralen Reglers in Gehirn.

Weiterführende molekulare Analysen ergaben, dass in diesem Zusammenhang auch die Genexpression wichtiger Transportproteine, die das Gehirn und die Zellen mit Glukose versorgen, vermindert ist. Die somit erworbene Glukoseresistenz kann das Risiko, im sp?teren Leben an Adipositas, Diabetes und Folgeerkrankungen zu leiden, deutlich erh?hen. ?Damit ist es uns gelungen, ein neues Modell zur Untersuchung der Folgen eines für einen Schwangerschaftsdiabetes typischen erh?hten Glukosespiegels im Blut zu generieren und erfolgreich zu testen“, erkl?rt Plagemann.

Gef?rdert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) hat das Forschungsprojekt von 2009 bis 2015 die ?bertragung der Schwangerschaftsdiabetes auf das ungeborene Kind untersucht.

Publikationen

Rancourt RC, Schellong K, Ott R, Bogatyrev S, Tzschentke B, Plagemann A: Acquired alterations of hypothalamic gene expression of insulin and leptin receptors and glucose transporters in prenatally high-glucose exposed three-week old chickens do not coincide with aberrant promoter DNA methylation. PLoS One 10 (2015) e0119213.

Tzschentke B, Bogatyrev S, Schellong K, Rancourt RC, Plagemann A: Temporary prenatal hyperglycemia leads to postnatal neuronal ‘glucose-resistance’ in the chicken hypothalamus. Brain Res. 1618 (2015) 231-240.

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Dr. Barbara Tzschentke
Humboldt-Universit?t zu Berlin
Institut für Biologie

Tel.: 030 2093-70768
barbara.tzschentke@rz.hu-berlin.de