Gedächtnisprobleme bei Söhnen durch koksende Väter

Männer mit Kokainkonsum gefährden möglicherweise die Gesundheit ihrer Kinder, sagt ein US-Forschungsteam. In einem Tierexperiment mit Rattenmännchen zeigten sich Gedächtnisprobleme bei den männlichen Nachkommen. Epigenetische Effekte könnten die Ursache sein.

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In der US-Studie wurden Rattenmännchen an Kokain gewöhnt, bevor diese sich mit kokainunerfahrenen Rattenweibchen paarten. Studienleiter Mathieu Wimmer und sein Team testeten anschließend die Gedächtnisfähigkeiten der Nachkommenschaft.

Nur männliche Ratten betroffen

In den Versuchen stellte sich heraus, dass nur die männlichen, nicht aber die weiblichen Nachkommen schlechtere Leistungen ablieferten, wenn es um das räumliche Gedächtnis ging. Es hatte den Anschein, als wenn die männlichen Jungratten sich nicht an Objekte erinnern konnten, die sie zuvor schon einmal erkundet hatten.

Zugleich zeigten sich strukturelle Unterschiede im Hippocampus, einer Hirnregion die bei der Ratte wie beim Menschen eine wichtige Rolle für die Gedächtnisbildung spielt. Als Erklärung nennt das Forschungsteam so genannte epigenetische Effekte. Wie muss man sich das vorstellen?

Der Aufbau unseres Körpers wird vor allem durch unsere Gene bestimmt. Genau genommen liefern Gene die Anleitung zur Herstellung von Proteinen, aus denen unser Körper besteht oder die als Enzyme unsere Körperfunktionen beeinflussen. Gene sind Teilabschnitte auf der DNA. Das ist ein Molekül, dessen Struktur an eine verdrehte Strickleiter erinnert. Die DNA wickelt sich ihrerseits wie Garn um eine Art Spule. Die Spule besteht in diesem Fall aus Molekülen, die als Histone bezeichnet werden. Und genau hier kommt die Epigenetik ins Spiel. Denn zur Produktion von Proteinen werden die Gene der DNA zunächst ausgelesen. Sind die Histone verändert, hat dies Konsequenzen für den Ausleseprozess, was auch die nachfolgende Proteinproduktion beeinflusst.

Fehlendes Protein

Wimmer und sein Team konnten nachweisen, dass die männlichen Nachkommen von Rattenmännchen, die Kokain bekamen, Veränderungen an den Histonen zeigten. Eine Folge war die vermehrte Produktion eines bestimmten Enzyms, das wiederum ein Protein namens D-Serin abbaut. D-Serin spielt eine wichtige Rolle für die Gedächtnisbildung im Hippocampus. Sobald den betroffenen männlichen Rattenkindern zusätzlich D-Serin verabreicht wurde, verschwanden die Gedächtnisdefizite.

„Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Söhne von männlichen Kokainabhängigen ein erhöhtes Risiko für Lerndefizite haben“, erklärt Christopher Pierce, Leiter der durchführenden Forschungseinrichtung an der Universität Pennsylvania. Das Forschungsteam sieht in der Gabe von D-Serin auch eine mögliche Therapieform für Kokainabhängige.


Quellen:

• Pressemitteilung University of Pennsylvania (23.2.2017)
• Wimmer, M. E., Briand, L. A., Guercio, L. A., Arreola, A. C., Schmidt, H. D., Sidoli, S., Han, Y., Garcia, B. A. & Pierce, R. C. (2017). Paternal cocaine taking elicits epigenetic remodeling and memory deficits in male progeny. Molecular Psychiatry, 21 February 2017, doi: 10.1038/mp.2017.8.