Die erste Woche nach der Geburt könnte dramatischer nicht sein: War es die letzten neun Monate in der Gebärmutter geborgen und von der Welt da draußen weitgehend abgeschirmt, prasseln nun auf einmal unzählige neue Reize auf das Neugeborene ein. Auch mit krankmachenden Viren und Bakterien kommt der kleine Körper jetzt erstmals in Kontakt: “Die erste Lebenswoche geht mit einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen einher und zunehmend zeichnet sich ab, dass diese Phase auch einen wesentlichen Einfluss auf die spätere Gesundheit hat”, schreiben Amy Lee von der University of British Columbia in Vancouver und ihre Kollegen. Trotz ihrer besonderen Bedeutung ist über die erste Woche im Leben eines Babys allerdings kaum etwas bekannt – zumindest aus molekularbiologischer Sicht.
Weniger als ein Viertel Teelöffel
Welche Gene werden an- und ausgeschaltet, welche Proteine produzieren die Zellen und wie läuft der Stoffwechsel ab? Die Suche nach Antworten auf solche Fragen scheiterte bisher vor allem daran, dass Neugeborenen nicht genug Blut für eine eingehende Analyse entnommen werden konnte. Die Forscher um Lee haben nun jedoch eine Lösung für dieses Problem gefunden. Sie entwickelten neue Methoden, mit denen sich schon aus geringen Probemengen aussagekräftige Ergebnisse erzielen lassen: Ihre Analyseverfahren benötigen nicht mehr als einen Milliliter Blut. Das ist weniger als ein Viertel eines Teelöffels.
Die neuen Methoden testeten die Wissenschaftler bei einer Gruppe von Neugeborenen aus Gambia in Westafrika sowie bei Babys aus Papua-Neuguinea. Jedem der kleinen Probanden wurde im Zuge der Untersuchung am Tag seiner Geburt sowie an einem weiteren Tag innerhalb der ersten Lebenswoche Blut abgenommen. Diese Proben schickte das Team anschließend in unterschiedliche Labore und analysierte die komplexen Daten mithilfe von Computermodellen. Welche molekularen Prozesse würden sich im Körpersaft der Neugeborenen zeigen?
Dynamische Veränderungen
“Im Gegensatz zu der relativ stabilen Biologie, die wir bei gesunden Erwachsenen sehen, ist die erste Woche im Leben eines Babys hoch dynamisch”, berichtet Lees Kollege Robert Hancock. Demnach finden im Neugeborenen-Körper in den Tagen nach der Geburt tausende Veränderungen statt: Die Genexpression verändert sich ebenso wie unterschiedliche Komponenten des Immunsystems, etwa die Funktion von Interferonen und Neutrophilen oder bestimmte Signalwege. Interessanterweise scheinen diese molekularen Veränderungen einem vorgegebenen Muster zu folgen. So stellte das Forscherteam bei allen Babys einen ähnlichen Entwicklungsverlauf fest.
“Das legt nahe, dass diese Prozesse nicht zufällig stattfinden, sondern einem festen, altersspezifischen Weg folgen”, schreibt das Team. “Diese offenbar allgemeingültigen Verlaufsmuster sind besonders spannend. Denn sie liefern einen Ausgangspunkt für die Erforschung größerer Fragen – zum Beispiel, wie sich Impfungen auf die normale Entwicklung von Neugeborenen auswirken”, sagt Mitautor Ofer Levy vom Boston Children’s Hospital. Wie der Mediziner betont, reagieren Babys anders auf Impfungen als ältere Individuen. Mit den neuen Erkenntnissen könnten Vakzine künftig besser an diese Altersgruppe angepasst werden, so die Hoffnung. “Diese Ergebnisse ebnen den Weg für bessere Kinder-Impfstoffe”, sagt Levys Kollege Tobias Kollmann.
