(Jose Luis Pelaez Inc/Digital Vision/Getty Images) Eine Schwangerschaft beim Menschen ist keine leichte Aufgabe. Im Gegensatz zu anderen Säugetieren ist der Prozess ungewöhnlich langwierig und gefährlich, und das könnte etwas mit einem wichtigen Fortpflanzungsgen zu tun haben.
Das Hormon Progesteron spielt in der Säugetierbiologie eine entscheidende Rolle. Es trägt dazu bei, nahezu jeden Aspekt der weiblichen Fortpflanzung zu regulieren, von der Menstruation über die Einnistung bis hin zur Schwangerschaft, und beim Menschen hat sich sein Rezeptor auf geheimnisvoll einzigartige Weise entwickelt.
Bei unserer Spezies hat das Gen, das für diesen Rezeptor kodiert, eine schnelle Entwicklung durchgemacht, aber das bedeutet nicht, dass seine Funktion in der menschlichen Schwangerschaft vorteilhafter ist.
Tatsächlich haben neue Forschungsergebnisse ergeben, dass die Kraft der natürlichen Selektion auf dieses bestimmte Gen insgesamt so schwach ist, dass es auf dem Weg dorthin zu vielen schädlichen Mutationen gekommen ist.
„Wir haben etwas ganz anderes erwartet“ sagt Biologe Vincent Lynch von der University of Buffalo.
„Es enthüllt ein Geheimnis, mit dem wir nicht gerechnet haben.“
Heutzutage gibt es widersprüchliche Beweise dafür, ob das Progesteronrezeptor-Gen in der menschlichen Evolution positiv ausgewählt wurde.
Während einige Recherchen Der Vergleich von Menschen, Schimpansen und Mäusen legt nahe, dass dieses Gen im Laufe der Zeit mehrere Vorteile angesammelt hat, andere Untersuchungen vergleichen die Gene von Menschen, Schimpansen und Makaken habe so etwas nicht gefunden.
Die neue Studie basiert auf einem Datensatz von mehr als 100 Progesteronrezeptorgenen, die von einer Vielzahl von Säugetieren stammen, von Delfinen bis hin zu Primaten, einschließlich früherer Menschen wie z Neandertaler Und Denisovaner .
In ihrer Analyse behauptet das Team, auf eine Erklärung für die frühere Diskrepanz gestoßen zu sein: Einige Tiermodelle ließen sich möglicherweise einfach nicht auf den Menschen übertragen.
In der Biologie vermittelt der Progesteronrezeptor viele Funktionen des Hormons im Körper. Wenn Progesteron mit einem dieser Rezeptoren in Kontakt kommt, löst es Prozesse aus, die eine Schwangerschaft aufrechterhalten können, indem sie eine Kontraktion oder Entzündung der Gebärmutter verhindern.
Aber bei unserer Spezies weist das Gen, das anweist, wie diese Rezeptoren hergestellt werden, deutliche Unterschiede auf.
„Wir fanden heraus, dass sich die Funktion der menschlichen Progesteronrezeptorformen verändert hat, was darauf hindeutet, dass die durch Progesteron regulierten Wirkungen auch beim Menschen anders sein könnten“, so die Autoren schreiben in ihrer Arbeit.
„Unsere Ergebnisse legen Vorsicht bei dem Versuch nahe, Erkenntnisse aus Tiermodellen auf die Progesteronbiologie des Menschen anzuwenden.“
Jüngste Forschung hat beispielsweise herausgefunden, dass Menschen eine unerwartet hohe genetische Variation dieses Progesteronrezeptors aufweisen, und dies wurde in erheblichem Maße mit Erkrankungen wie Frühgeburten und dergleichen in Verbindung gebracht Entstehung von Eierstockkrebs .
Könnte es sein, dass der Progesteronrezeptor beim Menschen uns während der Schwangerschaft einem höheren Risiko aussetzt? Wenn das der Fall ist, dann scheint die positive Selektion nicht die beste Erklärung für ihre Entwicklung zu sein.
Durch die Wiederbelebung ursprünglicher Formen des Progesteronrezeptors und die anschließende Prüfung ihrer Fähigkeit, ein Zielgen zu regulieren, von dem bereits bekannt war, dass es auf das Vorhandensein des Hormons reagiert, fanden die Autoren keine Hinweise auf eine positive Selektion.
Stattdessen sie argumentieren „Eine Episode entspannter reinigender Selektion“ veränderte die eigentliche Funktion des menschlichen Progesteronrezeptors. Darüber hinaus könnte sich dies auf unsere Fortpflanzungsbiologie ausgewirkt haben, und zwar nicht immer zum Besseren.
„Ich dachte, dass sich das Progesteronrezeptor-Gen so entwickelt hätte, dass es besser auf Progesteron reagiert, Entzündungen oder Wehen besser unterdrückt und uns so länger schwanger hält.“ sagt Lynchen.
„Es sieht so aus, als ob das Gegenteil der Fall ist: In der menschlichen Schwangerschaft ist einfach unglaublich viel Progesteron vorhanden, und dennoch kann das Gen seine Aufgabe nicht so gut erfüllen.“
Die Autoren geben zu, dass ihre Studie keine anderen Zelltypen umfasst, die auf Progesteron reagieren, sondern nur den zentralen Progesteronrezeptor. Dennoch gehen sie davon aus, dass ihre Ergebnisse auch in anderen Zelltypen und Kontexten als der Reproduktion konsistent sein werden.
Dennoch ist es schwierig, irgendetwas einem Gen zuzuordnen, wenn man bedenkt, wie unterschiedlich diese Faktoren in bestimmten Umgebungen sein können. Eine Schwangerschaft ist äußerst kompliziert und grundlegende Fragen wie die Frage, warum die Wehen einsetzen, bleiben immer noch unbeantwortet.
„Komplexe Erkrankungen wie Frühgeburten sind wahrscheinlich nicht vollständig umweltbedingt oder vollständig genetisch bedingt.“ erklärt Gary Shaw, ein Kinderarzt von der Stanford University, im Jahr 2018.
„Es ist das Zusammenspiel von Genen und Umwelt, das den Unterschied im Risiko ausmacht.“
Die Studie wurde veröffentlicht in PLOS-Genetik .