Rammelende zaadleiders?

ACHTERGROND - Een studie in IJsland heeft aangetoond dat mannen die op latere leeftijd kinderen krijgen, meer mutaties doorgeven aan hun nageslacht. Met een verhoogde kans op bijvoorbeeld autisme of schizofrenie als gevolg.

Steeds meer vrouwen willen carrière maken voordat ze aan kinderen gaan denken. Jarenlang voelt het voor velen alsof ze alle tijd hebben om aan zelfontplooiing te doen en gewoon een leuke tijd te hebben. Maar dan zijn daar opeens die spreekwoordelijk rammelende eierstokken. Het is algemeen bekend dat de kans op een gezonde baby afneemt als de moeder richting veertig gaat. Voor mannen is dit anders, zij kunnen tot op late leeftijd vader worden. Maar is dit werkelijk zonder risico’s?

Een recente in Nature gepubliceerde studie onder een groep IJslandse ouder-kind-trio’s toont aan dat de leeftijd van de vader bij de conceptie gevolgen heeft voor het aantal nieuwe mutaties in het nageslacht. Mutaties zijn veranderingen in de volgorde van de nucleotiden, de bouwstenen van ons DNA. De nucleotidenvolgorde bepaalt welke eiwitten gemaakt worden en is dus cruciaal voor het goed functioneren van ons lichaam. Sommige mutaties hebben geen merkbare gevolgen. Andere mutaties kunnen nuttig zijn voor de evolutie van een soort: door veranderingen raakt een soort mogelijk beter aangepast aan de omgeving. Als een nieuwe eigenschap de overlevingskansen vergroot, zal dit tot selectie voor die mutatie leiden. Maar een mutatie kan ook nadelige gevolgen hebben wanneer het eiwit waarvoor de DNA-nucleotidenvolgorde waarin de mutatie zich bevindt codeert, niet meer goed functioneert of zelfs niet meer gemaakt wordt.

Sinds het menselijke genoom in kaart is gebracht, is het relatief gemakkelijk om DNA te analyseren. Eerder waren studies vooral gericht op specifieke mutaties die in individuen voorkomen. Tegenwoordig kunnen met nieuwe technologieën de complete nucleotidenvolgordes van vele mensen tegelijk worden onderzocht.

In de IJslandse studie werd specifiek gekeken naar mutaties waarbij slechts één nucleotide was veranderd in het kind, ten opzichte van de beide ouders. Dat betekent dat de mutatie in de eicel, de zaadcel of in het embryo moet zijn ontstaan. De onderzoekers beschrijven dat vaders vier keer zo vaak een mutatie doorgeven aan het nageslacht als moeders. Een vader van twintig geeft gemiddeld 25 mutaties door, terwijl het er 65 zijn als hij 40 is ten tijde van de bevruchting. Een moeder geeft gemiddeld vijftien mutaties door, ongeacht haar leeftijd.

Dit verschil is zeer waarschijnlijk te verklaren doordat een man gedurende zijn leven spermacellen blijft aanmaken. Voorlopercellen blijven zich delen tot zaadcellen, waarvoor het DNA gekopieerd moet worden. Dit gaat vaak gepaard met fouten, die meestal, maar niet altijd, gecorrigeerd kunnen worden. Als een kopieerfout niet hersteld wordt, is een mutatie het gevolg. De vele celdelingen gedurende een mannenleven kunnen dus veel mutaties opleveren. Bij vrouwen verloopt de aanmaak van geslachtscellen anders: bij hen zijn alle eicellen al bij de geboorte aanwezig. Deze blijven wachten tot ze nodig zijn, zonder delingen te ondergaan. Het risico op mutaties wordt daarmee aanzienlijk beperkt.

Hoe meer mutaties in zaadcellen zijn ontstaan, hoe groter de kans dat ze worden doorgegeven aan het nageslacht en hoe groter de kans dat er een mutatie met nadelige gevolgen tussen zit.

Recent is een link gevonden tussen de leeftijd van de vader bij conceptie en het risico op het krijgen van een kind met autismespectrumstoornissen of schizofrenie. Interessant genoeg hebben de IJslandse onderzoekers een aantal specifieke nieuwe mutaties geïdentificeerd waarvan al een link met condities als schizofrenie of autismespectrumstoornissen was beschreven.

Andere processen spelen ongetwijfeld ook een rol, en het genoom van de moeder gaat ook niet helemaal vrijuit. Maar deze studie toont aan dat de leeftijd van de vader verreweg de belangrijkste factor is die bepaalt hoeveel nieuwe mutaties in het kind voorkomen, en daarmee hoe groot de kans is dat het kind lijdt aan condities als schizofrenie en autismespectrumstoornissen.

Dit is de eerste grote studie die dit soort effecten in detail heeft bestudeerd. Als het effect van de leeftijd van de vader voor de gezondheid van het kind wordt bevestigd in andere studies en substantieel blijkt, kan het verstandig zijn voor mannen om sperma in te vriezen voor later gebruik. Aan de andere kant zou dit betekenen dat we de natuurlijke selectie in de weg gaan staan. In veel Westerse samenlevingen stijgt de leeftijd waarop mannen kinderen krijgen, zoals we nu weten met alle mutaties van dien. Hoewel mogelijk met vervelende gevolgen voor de volgende generatie, op populatieniveau kan een verhoogde frequentie van mutaties voordelig zijn. We hebben immers mutaties nodig voor natuurlijk selectie – en daar wordt de mensheid als geheel op den duur beter van.

  1. 1

    Waarom zouden specifiek schizofrenie en autisme bij dit soort mutaties zo vaak voorkomen? Je zou toch verwachten dat mutaties gewoon uniform over het hele DNA voorkomen, en ik neem niet aan dat er zoveel genen zijn die invloed hebben op specifiek die twee kwalen.

    En hoe krijg je die toename in het risico op schizofrenie en autisme in godesnaam statistisch significant met een steekproef van 78 families, aangezien niet in elk gezin autisme en schizofrenie zullen voorkomen? Ik kan het artikel niet bekijken, maar hebben de onderzoekers niet gewoon 40 kwalen bekeken om er achter te komen dat bij één of meerdere van die kwalen de overschrijdingskans onder de 1% ligt?

    Laten we inderdaad eerste maar eens grondig vervolgonderzoek afwachten.

  2. 2

    Een studie in IJsland heeft aangetoond dat mannen die op latere leeftijd kinderen krijgen

    Het zou natuurlijk zomaar ook zo kunnen zijn dat dat geen bewuste keuze is, maar een eigenschap van die groep mannen is. Daarnaast is ‘kinderen krijgen’ ook geen bewuste keuze, maar iets wat je samen met een partner beslist. Moet je die wel hebben, natuurlijk. Het model ‘sommige mannen zijn laatbloeiers, en laatbloeiers hebben meer kans op schizoide kinderen’ lijkt me een stuk aannemelijker.

    Tenzij je kijkt naar mannen die op jongere *en* op latere leeftijd kinderen hebben verwekt. En dan nog kunnen die mannen niet ‘standaard’ zijn.

  3. 3

    Dit verschil is zeer waarschijnlijk te verklaren doordat een man gedurende zijn leven spermacellen blijft aanmaken. Voorlopercellen blijven zich delen tot zaadcellen, waarvoor het DNA gekopieerd moet worden.

    Als dat zou is, zou het niet zozeer aan de leeftijd liggen maar aan het aantal celdelingen, oftewel aan hoeveel sperma de man in totaal al heeft geproduceerd. En m.i. zijn er meer factoren die daar invloed op hebben. Ik voorzie een vermakelijk vervolgonderzoek.

  4. 4

    zmmoccc,

    Is het zo, dat als een man minder vaak ejaculeert, de voorlopercellen zich minder vaak delen?

    Dan zie ik ook uit naar dat vervolgonderzoek!
    En dan met name de uitleg hoe de onderzoekers geschat hebben hoeveel sperma de man in zijn leven geproduceerd heeft.

  5. 5

    @Co, #4: Ik weet niet of dat zo is, maar ik meende dat uit de tekst op te maken cq die gevolgtrekking erop te baseren. Ik ben echter meer bekend met de praktijk van ejaculeren dan met de theorie:)

  6. 8

    Je maakt de grote fout een oordeel te geven over mutaties: ze zijn slecht. Mutatiesnelheid is een belangrijke parameter in evolutionaire processen. Bij een hogere mutatiesnelheid wordt de spreiding van eigenschappen groter: de natuur ‘zoekt’ naar een beter optimum dat wellicht wat verder weg ligt. Om dat betere optimum te vinden is het nodig een scala aan variaties in de populatie te creeren. Jij denkt dat individuen met lange armen beter zijn omdat ze meer banenen uit een boom kunnen plukken. Maar het is wellicht juist het zonderlinge individu met korte armpjes en klimbenen dat de berg overklimt en een nieuwe vallei vol met lage banenenboompjes vindt.

  7. 9

    “Hoe meer mutaties in zaadcellen zijn ontstaan, hoe groter de kans dat ze worden doorgegen”
    hoe meer mutaties hoe meer er worden doorgegeven, de “doorgeefkans” staat daar los van!