Mutatie bij moeder oorzaak van vroege sterfte embryo’s

Driekwart van zeer jonge embryo’s heeft dodelijke afwijkingen. Daarom krijgt de mens relatief weinig nakomelingen.

Verbazingwekkend veel vrouwen dragen een mutatie waardoor zij een grote kans hebben op miskramen. Dat concluderen biologen van Stanford University na wereldwijd genetisch onderzoek van meer dan 20.000 via IVF verwekte embryo’s en hun ouders.

De mutatie vergroot de kans dat vroeg in de embryonale ontwikkeling cellen ontstaan met een afwijkend aantal chromosomen. Deze doorgaans dodelijke afwijking werd in maar liefst driekwart van de onderzochte embryonale cellen gevonden. Dat roept vragen op over de evolutionaire betekenis van dit fenomeen dat de instandhouding van de soort eerder lijkt te bedreigen dan te bevorderen (Science, 10 april).

Normale menselijke cellen bevatten 23 paar chromosomen, de dragers van ons DNA. De ene helft van zo’n paar komt van de vader, de andere van de moeder. Embryo’s met afwijkende aantallen zijn zelden levensvatbaar en sterven nog voordat de zwangerschap is opgemerkt.

Een bekende uitzondering zijn mensen met Downsyndroom die drie in plaats van twee exemplaren van chromosoom 21 hebben. Dat gebeurt als de eicel van de moeder twee chromosomen 21 bevatte in plaats van één. Die afwijking kan in theorie ook met de zaadcel zijn meegekomen, maar het onderzoek wijst uit dat dit bijna nooit gebeurt.

De meeste afwijkingen blijken te ontstaan bij de eerste celdelingen na de bevruchting. Veel van de hierbij betrokken enzymen en andere eiwitten zijn afkomstig van de moeder. Het cytoplasma van net bevruchte eicel is immers identiek aan dat van de onbevruchte eicel.

Daarom zochten de onderzoekers naar erfelijke varianten van de moeders die mogelijk verband houden met fouten bij embryonale celdelingen. Die vonden ze in het gen PLK4 dat codeert voor een eiwit dat bij celdelingen zorgt voor een correcte verdeling van de chromosomen over de dochtercellen. Frappant was dat deze mutaties bij vrouwen van over de hele wereld werden aangetroffen.

Blijkbaar is het een menselijke eigenschap dat driekwart van de zeer jonge embryo’s afwijkingen vertoont. De onderzoekers hebben geen idee waarom dat zo is. Zij kunnen slechts speculeren vanuit de evolutietheorie.

De hoge frequentie van dodelijke chromosoomafwijkingen maakt dat mensen, vergeleken met andere soorten, relatief weinig nakomelingen krijgen. Die vragen wel meer zorg. Anders dan bij de meeste andere soorten zullen ook de vaders hierin moeten investeren.

Sterker nog, door een succesvolle zwangerschap bijzonder te maken, zorgen moeders dat vaders hier belang bij hebben.