Accelerated Epigenetic Gestational Aging in Monochorionic Compared with Dichorionic Twins: A Cord Blood DNA Methylation Study

Jedes Baby kommt mit einem biologischen Alter auf die Welt, das möglicherweise nicht mit dem Kalenderalter übereinstimmt. Ein Arzt kann die Wochen zählen, die eine Schwangerschaft gedauert hat, aber diese Zahl erzählt nicht immer die ganze Geschichte darüber, wie reif der Körper des Säuglings tatsächlich ist. Manche Babys, die zur gleichen Zeit geboren werden, sind biologisch stärker entwickelt als andere und tragen unterschiedliche Grade an Bereitschaft für die Welt außerhalb des Mutterleibs in sich. Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, diese verborgene Reife zu messen, indem sie chemische Markierungen betrachten, die an der DNA in einem Babyblut angebracht sind. Diese Markierungen, bekannt als Methylierung, verändern sich in einem vorhersehbaren Muster, während ein Fötus wächst. Durch das Lesen dieser Muster können Forscher ein „biologisches Gestationsalter“ schätzen und es mit der tatsächlichen Zeit vergleichen, die das Baby im Mutterleib verbracht hat. Der Unterschied zwischen den beiden wird als Gestationsalter-Beschleunigung bezeichnet. Ein positiver Unterschied bedeutet, dass das Baby biologisch älter ist, als es der Kalender vermuten lässt, während ein negativer Unterschied impliziert, dass es jünger ist. Zu verstehen, was diesen Unterschied antreibt, ist entscheidend, denn es offenbart, wie die Umgebung im Mutterleib die Entwicklung eines Babys noch lange vor der Geburt formt.

Jahrelang haben Wissenschaftler diese Muster bei Einlingsgeburten untersucht, doch Zwillinge bieten ein einzigartiges Fenster in diesen Prozess. Zwillinge teilen dieselbe Mutter und oft auch denselben genetischen Code, dennoch können sie sich in sehr unterschiedlichen Umgebungen entwickeln, abhängig davon, wie sie mit der Plazenta verbunden sind. In einigen Zwillingsschwangerschaften hat jedes Baby seine eigene, separate Plazenta und Blutversorgung. In anderen teilen die Zwillinge eine einzige Platzenta, wobei Blutgefäße ihre beiden Kreisläufe miteinander verbinden. Diese gemeinsame Verbindung schafft ein komplexes hämodynamisches Umfeld, in dem der Blutfluss zwischen den Föten schwanken kann. Forscher fragten sich, ob dieser Unterschied darin, wie Zwillinge eine Plazenta teilen, Spuren in ihrer biologischen Reife hinterlassen könnte. Speziell untersuchten sie, ob Zwillinge, die eine einzige Planzenta teilen, auf zellulärer Ebene anders altern als jene mit separaten Plazenten, selbst wenn sie zum exakt gleichen Zeitpunkt geboren werden.

Um dies zu beantworten, analysierte ein Forscherteam aus Südkorea Nabelschnurblut von neunundvierzig Paaren identischer Zwillinge. Sie konzentrierten sich auf zwei Gruppen: jene mit separaten Plazenten und jene, die eine einzige teilen. Unter Verwendung fortschrittlicher Technologie zum Lesen der chemischen Markierungen an der DNA wandten sie zwei verschiedene etablierte Methoden an, um das biologische Alter jedes Babys zu berechnen. Die Ergebnisse zeigten, dass die biologischen Alter der Zwillinge innerhalb der Paare eng miteinander verknüpft waren, was bestätigte, dass die gemeinsame Umgebung und Genetik eine starke Ähnlichkeit erzeugen. Es zeigte sich jedoch ein klarer Unterschied beim Vergleich der beiden Arten von Zwillingsschwangerschaften. Unter den Babys, die termingerecht geboren wurden, zeigten diejenigen, die eine einzige Plazenta teilten, Anzeichen einer beschleunigten Alterung. Ihre biologische Reife war höher als die ihrer Gegenüber mit separaten Plazenten, obwohl sie mit demselben Gestationsalter geboren wurden.

Die Studie fand heraus, dass vollendete Zwillinge, die eine Plazenta teilen, eine Gestationsalter-Beschleunigung von etwa 0,34 Wochen nach einer Messmethode aufwiesen, verglichen mit einer leichten Verzögerung von 0,2,27 Wochen bei Zwillingen mit separaten Plazenten. Dieser Unterschied war statistisch signifikant, was bedeutet, dass es unwahrscheinlich war, dass es sich um ein zufälliges Ereignis handelte. Als die Forscher andere Faktoren wie das Geschlecht des Babys, das Geburtsgewicht und die Gesundheit der Mutter berücksichtigten, blieb die Verbindung zwischen dem Teilen einer Plazenta und einer höheren biologischen Reife stark. Die zweite Messmethode zeigte denselben Trend, wenngleich der Unterschied nicht ganz groß genug war, um für sich genommen statistisch sicher zu sein. Die Forscher merkten an, dass die Geburt vor der Zeit oder die Frühgeburt dieses Muster der Beschleunigung nicht signifikant veränderte, was darauf hindeutet, dass die Art der Plazentenverbindung ein stärkerer Treiber für diesen spezifischen biologischen Unterschied ist als die Dauer der Schwangerschaft allein.

Diese Erkenntnisse legen nahe, dass die physische Umgebung im Mutterleib, insbesondere der geteilte Blutfluss in einer einzigen Plazenta, die fetale Entwicklung möglicherweise mit einem schnelleren Tempo vorantreibt. Der gemeinsame Kreislauf in diesen Schwangerschaften beinhaltet komplexe Verbindungen zwischen den Blutgefäßen der Zwillinge, was die Verteilung von Blut und Nährstoffen verändern kann. Obwohl die Studie diese Blutflüsse nicht direkt gemessen hat, steht die beobachtete höhere biologische Reife in der Gruppe mit geteilter Plazenta im Einklang mit der Vorstellung, dass diese einzigartigen hämodynamischen Bedingungen die Reifung des Fötus beeinflussen. Die Forscher mahnen zur Vorsicht, dass dies eine Assoziation und kein Beweis für Ursache und Wirkung ist und dass weitere Arbeit nötig ist, um genau zu verstehen, welche Teile des gemeinsamen Kreislaufs diese Veränderung antreiben. Dennoch unterstreicht die Studie, dass die Chorionizität, also die Art der Plazentenverbindung, ein unabhängiger Faktor in der Entwicklung von Zwillingen ist. Sie fügt eine neue Ebene zu unserem Verständnis der neonatalen Gesundheit hinzu und deutet darauf an, dass die Art und Weise, wie Zwillinge eine Planzenta teilen, eine Schlüsselvariable bei der Beurteilung ihrer biologischen Bereitschaft bei der Geburt sein könnte.