Epigenetische Veränderungen in der frühen Kindheit nach perinatalem elterlichen Stress – Erkenntnisse aus der DREAM-Studie

• Antragstellerinnen: Professorin Nina Alexander, Ph.D.; Professorin Susan Garthus-Niegel, Ph.D.; Dr. Susann Schmiedgen
• Fachliche Zuordnung: Public Health, Gesundheitsbezogene Versorgungsforschung, Sozial- und Arbeitsmedizin
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 495984244

Seit langem ist bekannt, dass sich das Stressniveau der Mutter während der Schwangerschaft dauerhaft auf die kindliche Entwicklung auswirkt. In diesem Zusammenhang werden epigenetische Prozesse (z. B. DNA-Methylierung) als zentrale Mechanismen für psychische und biologische Veränderungen nach pränataler mütterlicher Stressexposition (PNMS) diskutiert. Erste Studien basieren dabei meist auf retrospektiven PNMS Messungen oder erfassen epigenetische Signaturen kurz nach der Geburt. Daran anknüpfend wurde die „DResdner Studie zu Elternschaft, Arbeit und Mentaler Gesundheit“ (DREAM) initiiert, um längsschnittlich biologische Wirkpfade zu erforschen, die den Effekten einer pränatalen und frühen postnatalen elterlichen Stressexposition auf die kindliche Entwicklung zugrundliegen. Diese im Juni 2017 gestartete Studie ist eine prospektive Kohortenstudie mit insgesamt N = 3.865 werdenden Eltern. Hierbei werden perinatale Belastungen auf psychologischer, sozialer, klinischer und biologischer Ebene im Verlauf der Schwangerschaft bis 4.5 Jahre nach der Geburt erfasst, mit geplanten Folgeuntersuchungen bis in die mittlere Kindheit. Während sich bisher epigenetische Studien meist auf schwere PNMS-Formen konzentrierten, soll innerhalb von DREAM eine weitgehend vernachlässigte Quelle von PNMS – die Rolle von arbeitsbedingtem Stress der (werdenden) Mütter – untersucht werden. Darüber hinaus werden ebenfalls kumulative Effekte unterschiedlicher PNMS-Belastungen auf das kindliche Epigenom erforscht. Während die Rolle des Vaters in PNMS-Studien weitgehend unerforscht ist, stellt die Erfassung der Stressexposition beider Elternteile eine weitere Stärke der geplanten Studie dar, z. B. im Hinblick auf die Entwirrung der PNMS-Effekte von denen der gemeinsamen genetischen Vulnerabilität. Konkret soll in diesem Projekt die Hypothese getestet werden, dass kumulative PNMS im Allgemeinen und arbeitsbedingter Stress im Spezifischen bei Kleinkindern (∼4.5 Jahre) eine longitudinale Trajektorie epigenetischer Veränderungen hervorrufen, die wiederum stress-assoziierte Gesundheitsphänotypen vorhersagen. Dabei werden epigenetische Risikoscores (ERS) aus epigenomweiten Assoziationsstudien zu PNMS, internalisierenden Symptomen, Cortisolausschüttung und dem epigenetischen Alter bestimmt. ERS stellen eine vielversprechende Strategie dar, kleine Effekte einzelner Genorte für eine robuste Vorhersage von Gesundheitsphänotypen zu aggregieren. Darüber hinaus sollen unabhängige und kombinierte Effekte von PNMS und postnatalem elterlichem Stress auf kindliche ERS evaluiert werden. Zuletzt soll geprüft werden, inwiefern ERS-Unterschiede in stress-assoziierten Gesundheitsphänotypen (z. B. akute und langfristige Cortisolausschüttung, internalisierende Symptome) nach PNMS vermitteln. Ein Verständnis der molekularen Wege, die den fötalen Ursprüngen von Gesundheit und Krankheit zugrunde liegen, dient langfristig dem Ziel, evidenzbasierte Präventionsstrategien zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen