Autor:innen:
Sarah Perschbacher | Klinikum der Universität München, Ludwig-Maximilians-Universität München | Germany
Dr. Gabi Kastenmüller | Helmholtz Zentrum München | Germany
Dr. Soner Öner-Sieben | Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf | Germany
Dr. Pieter Giesbertz | Technische Universität München | Germany
Delphina Gomes | Klinikum der Universität München, Ludwig-Maximilians-Universität München | Germany
PD Dr. Kurt Gedrich | Technische Universität München | Germany
Prof. Dr. Gernot Desoye | Medizinische Universität Graz | Austria
Prof. Dr. Hannelore Daniel | Technische Universität München | Germany
Prof. Dr. med. Regina Ensenauer | Institut für Kinderernährung, Max Rubner-Institut & IBE, Ludwig-Maximilians-Universität München | Germany
Fragestellung: Maternale präkonzeptionelle Adipositas geht mit Änderungen des intrauterinen Milieus einher, die längerfristige Auswirkungen für die Entwicklung von Übergewicht und Typ-2-Diabetes bei den Nachkommen haben können. Zugrundeliegende Mechanismen und beteiligte Stoffwechselwege sind weitestgehend ungeklärt. Ziel war es, den Einfluss maternaler Adipositas auf das Metabolitenmuster im Nabelschnurblut von Neugeborenen sowie deren Zusammenhang mit dem Gewichtsstatus im Kindesalter zu analysieren.
Methodik: In der prospektiven Kohorte Programming of Enhanced Adiposity Risk in Childhood-Early Screening (PEACHES) von n=1700 Mutter-Kind-Paaren werden die metabolischen Langzeitfolgen von präkonzeptioneller Adipositas und Gestationsdiabetes auf Mutter und Kind untersucht. Mittels LC-MS/MS wurden 211 Metaboliten im Nabelschnurblut von n=398 Kindern normalgewichtiger (BMI: 18.5-24.9 kg/m2; n=111), adipöser (BMI: 29.5-34.9 kg/m2; n=128) und stark adipöser (BMI: ≥35.0 kg/m2; n=159) Mütter analysiert und mittels multipler Regressionsmodelle ausgewertet.
Ergebnisse: In Abhängigkeit vom Ausmaß der präkonzeptionellen Adipositas wurde eine zunehmende Abweichung des Metabolitenmusters im Nabelschnurblut von Neugeborenen adipöser versus normalgewichtiger Mütter gezeigt, wie z.B. erhöhte Konzentrationen von Acylcarnitinen aus dem Abbau verzweigtkettiger Aminosäuren sowie erniedrigte Konzentrationen von Aminosäuren des C1-Stoffwechsels/Methioninzyklus. Die veränderte Regulation dieser Stoffwechselwege wurde auf Transkriptebene im Nabelschnurblut von Nachkommen stark adipöser Mütter bestätigt: die mRNA-Expression involvierter Gene, wie der DNA-Methyltransferase 3 alpha (DNMT3A), ein Enzym der de novo DNA-Methylierung, war herunterreguliert. Abhängig von Geschlecht und mütterlicher BMI-Kategorie wurden Metaboliten wie α-Aminobutyrat (C1-Stoffwechsel) und β-Aminoisobutyrat (Valin- und Thyminabbau) identifiziert, die mit dem kindlichen BMI Z-score mit 3 Jahren assoziiert waren.
Schlussfolgerung: Dysregulationen von metabolischen „Schlüsselwegen“ bei Neugeborenen adipöser Schwangerer könnten aus adaptiven, geschlechtsspezifischen fetalen Prozessen resultieren und potentiell mit Langzeitfolgen einhergehen.