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# Biologie# Genomik

Die Komplexität von Zwillingsgeburten meistern

Ein genauerer Blick auf Geburtsgewicht und Gesundheit bei Zwillingen.

Dany Laure Wadji, Zsofia Nemoda, Chantal Martin-Soelch, Chantal Wicky

― 8 min Lesedauer


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Inhaltsverzeichnis

Mehrlingsgeburten, die entstehen, wenn eine Frau zwei oder mehr Babys auf einmal zur Welt bringt, werden immer häufiger. Im Durchschnitt sind etwa 16,8 Babys von 1.000 Geburten Zwillinge. Dieser Anstieg könnte daran liegen, dass immer mehr Leute Fertilitätsbehandlungen wie die In-vitro-Fertilisation nutzen. Wenn Zwillinge geboren werden, haben sie oft ein unterschiedliches Geburtsgewicht, was sich auf ihre Gesundheit auswirken kann.

Was ist Geburtsgewicht?

Geburtsgewicht bezieht sich darauf, wie viel ein Baby bei der Geburt wiegt. Diese Messung ist wichtig, weil sie widerspiegelt, wie gut sich das Baby im Mutterleib entwickelt hat. Babys, die mit niedrigem Gewicht geboren werden, hatten möglicherweise Schwierigkeiten, genug Nährstoffe zu bekommen, oder wurden zu früh geboren. Das kann zu verschiedenen Gesundheitsproblemen sowohl sofort als auch später im Leben führen.

Bei Zwillingsschwangerschaften kann es eine erhebliche Gewichtsdifferenz zwischen den beiden Babys geben – das nennt man "Geburtsgewichtsdiskordanz". Das passiert in etwa 10-29% der Zwillingsschwangerschaften. Wenn ein Zwilling viel weniger wiegt als der andere, kann das gesundheitliche Probleme für beide Babys zur Folge haben. Schlechte Ergebnisse, die damit zusammenhängen, umfassen Frühgeburten und langfristige Probleme wie Lernschwierigkeiten.

Wie Geburtsgewicht die Gesundheit beeinflusst

Geburtsgewicht gilt als wichtiger Indikator für die Gesundheit eines Babys. Niedriges Geburtsgewicht kann die Entwicklung des Babys beeinflussen und zu verschiedenen Gesundheitsproblemen führen, wie beispielsweise Lern- oder körperliche Schwierigkeiten später im Leben. Studien deuten darauf hin, dass ein kleineres Gewicht mit zukünftigen Gesundheitsproblemen wie Diabetes und Herzkrankheiten verknüpft sein kann.

Bei Zwillingen kann der Gewichtsunterschied besonders aufschlussreich sein. Wenn ein Zwilling deutlich kleiner ist, kann das nicht nur für diesen Zwilling, sondern auch für den grösseren Zwilling zu Komplikationen führen. Daher ist es wichtig, die Faktoren zu verstehen, die das Geburtsgewicht beeinflussen, um die Gesundheitsergebnisse zu verbessern.

Erklärung der Geburtsgewichtsdiskordanz

Geburtsgewichtsdiskordanz (BWD) bedeutet, dass es einen signifikanten Gewichtsunterschied zwischen Zwillingsbabys gibt. Das kann besorgniserregend sein, da es mit mehreren Gesundheitsrisiken verbunden ist. Beispielsweise könnte der kleinere Zwilling ein höheres Risiko für Komplikationen haben, wie nicht richtig zu wachsen oder langfristige gesundheitliche Herausforderungen. Auch der grössere Zwilling ist nicht sicher vor Problemen – es besteht das Risiko, Erkrankungen wie Zerebralparese zu haben.

Ärzte bewerten oft BWD, wenn sie Schwangere mit Zwillingen betreuen. Sie möchten mögliche Probleme im Auge behalten und der werdenden Mutter und ihren Babys die bestmögliche Betreuung bieten.

Der Zusammenhang zwischen Geburtsgewicht und Epigenetik

Epigenetik ist ein schicker Begriff, der beschreibt, wie Umweltfaktoren die Funktionsweise von Genen verändern können, ohne die zugrunde liegende DNA zu verändern. Es ist ein bisschen wie eine Playlist mit deinen Lieblingssongs. Du kannst Songs hinzufügen oder entfernen, aber die Liste selbst verändert sich nicht.

Wenn ein Baby im Mutterleib wächst, können viele Faktoren sein Wachstum beeinflussen. Dazu gehören, was die Mutter isst, ihre Stresslevel und sogar ihre allgemeine Gesundheit. Diese Einflüsse können auf molekularer Ebene Veränderungen bewirken, die wiederum das Wachstum und das Geburtsgewicht des Babys beeinflussen.

Forscher interessieren sich besonders für zwei häufige Arten von Veränderungen: DNA-Methylierung und Histonmodifikationen. Methylierung ist wie ein Aufkleber auf einem Gen, der sagt: "Hey, aktiviere das nicht!" Diese Veränderungen können potenziell rückgängig gemacht werden, was bedeutet, dass es Möglichkeiten geben könnte, die Ergebnisse für Babys mit niedrigem Geburtsgewicht zu verbessern.

Genexpression und Geburtsgewicht

Genexpression ist, wie oft ein Gen ein- oder ausgeschaltet wird – wie ein Lichtschalter. Veränderungen in der Genexpression können das Geburtsgewicht bei Zwillingen beeinflussen. Forscher haben verschiedene Gene untersucht, die für Wachstum und Stoffwechsel verantwortlich sind.

In einer Studie wurde zum Beispiel festgestellt, dass bei Zwillingen mit unterschiedlichen Geburtsgewichten die Gene, die für die Regulierung der Nahrungsaufnahme verantwortlich sind, unterschiedlich exprimiert wurden. Das könnte bedeuten, dass der Körper des kleineren Zwillings härter arbeiten musste, um aufzuholen, könnte aber auch anzeigen, dass der Körper des grösseren Zwillings effizienter im Umgang mit Nährstoffen war.

Geburtsgewicht über die Zeit

Wenn Babys wachsen, kann der Einfluss des Geburtsgewichts sich verändern. Forscher haben Blutproben von Kindern in verschiedenen Altersstufen untersucht, um zu sehen, wie das Geburtsgewicht sie im Laufe der Zeit beeinflusst. Es scheint, dass einige Gene, die mit dem Geburtsgewicht verbunden sind, nicht immer die gleiche Expression zeigen, wenn das Kind älter wird.

In einer bemerkenswerten Studie verfolgten Forscher Kinder von der Geburt bis zu ihren Teenagerjahren. Sie fanden heraus, dass bestimmte Gene, die in der Kindheit betroffen waren, in der Erwachsenenzeit nicht die gleichen Trends zeigten. Das zeigt, dass sich Bedingungen ändern können und dass die Auswirkungen des frühen Lebens sich verschieben können, wenn das Kind zum Erwachsenen wird.

Zwillinge: Eine einzigartige Perspektive

Die Untersuchung von Zwillingen bietet Forschern eine einzigartige Möglichkeit, zu verstehen, wie Gene und Umwelt miteinander interagieren. Eineiige Zwillinge teilen fast ihr ganzes DNA, während zweieiige Zwillinge etwa die Hälfte teilen. Wegen dieser Unterschiede können Forscher untersuchen, wie Umweltfaktoren – wie Unterschiede in der Ernährung oder Gesundheitszustände – jeden Zwilling beeinflussen.

In Zwillingsstudien können Forscher beurteilen, ob Unterschiede im Geburtsgewicht durch genetische Faktoren oder durch Umweltbedingungen verursacht werden. Das hilft, besser zu verstehen, wie verschiedene Faktoren zum Geburtsgewicht und der langfristigen Gesundheit beitragen.

Hintergrund zur Geburtsgewichtsdiskordanz

Es gibt mehrere Faktoren, die zu Unterschieden im Geburtsgewicht bei Zwillingen führen können. Einige dieser Faktoren hängen mit der Zwillingsschwangerschaft selbst zusammen, wie die Art und Weise, wie die Plazenta Nährstoffe zwischen den Zwillingen verteilt. In einigen Fällen kann eine Erkrankung namens Twin-to-Twin Transfusion Syndrom auftreten. Das passiert, wenn Blut von einem Zwilling zum anderen fliesst und einer der Zwillinge zu viel und der andere zu wenig erhält.

Es spielen auch externe Faktoren eine Rolle, wie die Gesundheit der Mutter. Bedingungen wie Bluthochdruck während der Schwangerschaft können beeinflussen, wie gut die Babys wachsen. Sozioökonomische Faktoren wie Bildungsniveau und Lebensstilentscheidungen wie Rauchen können ebenfalls das Geburtsgewicht beeinflussen.

Messung der Geburtsgewichtsdiskordanz

Um die Geburtsgewichtsdiskordanz zu messen, schauen Forscher oft auf die Gewichte beider Zwillinge und berechnen den prozentualen Unterschied. Diese Berechnung hilft, herauszufinden, welche Zwillinge möglicherweise ein Risiko für Komplikationen haben. Es gibt keine allgemein anerkannten Grenzwerte dafür, was signifikante Diskordanz darstellt, da verschiedene Studien unterschiedliche Ergebnisse gezeigt haben, die von 15% bis 40% reichen.

Das Verständnis dieser Grenzwerte ist entscheidend, da sie helfen können, Risiken für negative Ergebnisse wie Totgeburt oder Komplikationen bei der Geburt vorherzusagen. Nicht alle Zwillinge sind gleich betroffen, und die Art der Zwillinge (eineiig oder zweieiig) kann auch uneinheitlich sein, wenn es darum geht, wie die Geburtsgewichtsdiskordanz betrachtet wird.

Die Rolle der Forschung und zukünftige Richtungen

Die Forschung zu Geburtsgewicht und Zwillingen entwickelt sich weiter. Wissenschaftler sind daran interessiert, wie genetische und Umweltfaktoren zur BWD beitragen. Studien konzentrieren sich auf spezifische Gene, die möglicherweise am fetalen Wachstum beteiligt sind, und darauf, wie diese Gene reguliert werden können.

Zukünftige Forschung wird wahrscheinlich grössere Gruppen von Zwillingen einbeziehen, um konsistente Muster und Trends zu finden. Wissenschaftler möchten herausfinden, wie epigenetische Marker Informationen für Interventionen liefern können, die die Gesundheitsergebnisse für Zwillinge und andere Risikoschwangerschaften verbessern könnten.

Fazit

Das Verständnis von Geburtsgewicht und seinem Zusammenhang mit Zwillingsschwangerschaften ist entscheidend, um das Wohl von Müttern und Babys zu gewährleisten. Faktoren wie Genetik und die pränatale Umgebung spielen eine bedeutende Rolle bei der Gestaltung des Geburtsgewichts und der gesundheitlichen Ergebnisse. Während die Forscher weiterhin in diesem Bereich studieren, zielen sie darauf ab, Erkenntnisse zu liefern, die helfen können, die Betreuung zu verbessern und Risiken für Kinder aus Zwillingsschwangerschaften zu reduzieren.

Zwillinge zu haben, ist oft eine erfreuliche Überraschung, bringt aber auch eine eigene Reihe von Herausforderungen mit sich. Indem wir uns intensiver mit der Wissenschaft hinter dem Geburtsgewicht beschäftigen, können wir darauf hinarbeiten, die Erfahrung ein wenig weniger einschüchternd und viel lohnenswerter zu gestalten.

Abschliessende Gedanken

Die Geburtsgewichtsdiskordanz bei Zwillingen ist ein ernstes Thema, aber auch eines, das Hoffnung bringt. Mit fortlaufender Forschung und Fortschritten in der medizinischen Wissenschaft sieht die Zukunft für Familien, die Zwillinge erwarten, vielversprechend aus. Ob durch ein besseres Verständnis von Genetik, Ernährung oder pränataler Pflege – jeder Schritt, den wir machen, bringt uns näher daran, gesunde Schwangerschaften und glückliche Familien zu sichern. Und mal ehrlich, es gibt nichts Schöneres, als zwei kleine Würmchen in die Welt willkommen zu heissen!

Originalquelle

Titel: Birth weight discordance, gene expression, and DNA methylation: A review of epigenetic twin studies

Zusammenfassung: BackgroundBirth weight is considered as an important indicator of environmental conditions during prenatal development. Molecular mechanisms, including epigenetic modifications play an important role in the bodys adaptation to ever changing environmental conditions. As twin design can be used to identify the role of environmental contributions while controlling for genetic variations, numerous monozygotic twin studies have shown how adverse prenatal environment can lead to birth weight discordance (BWD). ObjectiveAn overview of the literature about epigenetic modifications associated with BWD in twins. MethodWe searched PubMed and Ovid MEDLINE(R) databases and included 34 papers that studied associations between BWD and DNA (hydroxy)methylation or gene expression in easily accessible samples of twin pregnancies or peripheral tissues of twins later in life. ResultsResearchers and clinicians still lack consensus on BWD thresholds, which vary between 15-30% depending on the type of placentation and gestational age. The gene expression twin studies measured mostly metabolism-related candidate genes in placental tissues. Only small-scale twin studies measured BWD associated gene expression patterns on genome-wide level using neonatal cells. Most DNA methylation twin studies used epigenome-level analyses, but the analysed tissue and age of sampling varied widely (blood from adults, saliva samples from children, placenta at delivery). Importantly, a handful of growth-related genes (e.g., IGF2, LEPROT, ADRB3, GLUT3) were associated with BWD. ConclusionTranscriptional changes of genes coding for placental glucose transporters and hypoxia-induced proteins possibly reflect compensatory processes in twin pregnancies. Epigenetic regulation of growth-related genes in the offspring offer a relevant mechanism to counterbalance adverse prenatal environment. Graphical abstract O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=190 HEIGHT=200 SRC="FIGDIR/small/625968v1_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (78K): org.highwire.dtl.DTLVardef@e20978org.highwire.dtl.DTLVardef@1dbc274org.highwire.dtl.DTLVardef@bb8f40org.highwire.dtl.DTLVardef@1b9cdcc_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG O_FLOATNOGraphical abstract/Figure 1.C_FLOATNO (Created in https://BioRender.com) Although monozygotic twins have almost the same DNA sequence (see double stranded DNA helix in the middle), there are many molecular regulatory processes differentially affected by certain in utero environmental factors (such as unequal blood supply). Therefore, in a proportion of twin pregnancies, the intrauterine growth of the developing embryos is uneven, resulting in substantial birth weight difference. The underlying epigenetic alterations, such as DNA methylation changes can be long-lasting, measurable after birth and may serve as biomarkers reflecting risk for later health problems. An important technical feature is that the DNA molecule is quite stable and the methyl groups are attached covalently (shown as Me), hence methylation analyses are wide-spread in medical studies. C_FIG

Autoren: Dany Laure Wadji, Zsofia Nemoda, Chantal Martin-Soelch, Chantal Wicky

Letzte Aktualisierung: Dec 2, 2024

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625968

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625968.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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