Interview mit Prof. Angelika Buske-Kirschbaum und Prof. Sonja Entringer

04. Mai 2016

Interview mit Prof. Angelika Buske-Kirschbaum und Prof. Sonja Entringer

Im Gespräch mit Frau Prof. Sonja Entringer (Institut für Medizinische Psychologie, Berlin, D) und Frau Prof. Angelika Buske-Kirschbaum (Technische Universität, Dresden, D) erfahren wir Spannendes zum Thema "Pränataler Stress".

Interviewer: Der Begriff „pränataler Stress“ taucht immer häufiger in der Stressforschung auf. Gibt es tatsächlich ein Erleben von Stress vor der Geburt?

Prof. A. Buske-Kirschbaum: Eine Vielzahl von tierexperimentellen Studien, aber inzwischen auch viele Beobachtungen beim Menschen zeigen, dass Stress während der Schwangerschaft nicht nur das Wohlbefinden und die Gesundheit der Mutter, sondern auch die des Ungeborenen beeinflussen und beeinträchtigen kann. So reagiert das Ungeborene z.B. bei erhöhter psychosozialer Belastung der Mutter direkt mit physiologischen Veränderungen wie etwa einem erhöhten Herzschlag oder verstärkter Bewegung. Steht die Mutter dauerhaft unter starker psychischer Belastung, wie etwas im Falle von Naturkatastrophen oder Flucht und Verfolgung, kann dies bei den Nachkommen zu veränderten physiologischen oder zentralnervösen Reaktionsmustern, und daraus folgend zu behavioralen und/oder emotionalen Veränderungen führen. Diese Veränderungen von Verhalten und Affekt können teilweise noch bis ins spätere Lebensalter nachgewiesen werden und erweisen sich oft sogar als permanent. Veränderte physiologische Reaktionen beim Ungeborenen/Neugeborenen, die aufgrund von Stress in utero entstehen und zu langfristig veränderten Verhaltens-und Erlebensmustern führen, nennen wir auch „fetale Programmierung“. Fetale Programmierung bedeutet, dass aufgrund von pränataler Belastung physiologische Prozesse des Ungeborenen spezifisch verändert und geprägt werden, was dann zu entsprechend veränderten physiologischen (Reaktions)mustern, und damit verbunden, zu einem erhöhten Risiko für ausgewählte Erkrankungen im späteren Lebensalter führt.

Prof. S. Entringer: Angestoßen wurde der Forschungsbereich der „fetalen Programmierung“ durch eine Reihe von epidemiologischen Studien die zeigen konnten, dass das Geburtsgewicht einer Person signifikant mit dem Risiko für eine Vielzahl von Erkrankungen wie zum Beispiel Übergewicht, Diabetes, kardiovaskuläre Erkrankungen und Depression im späteren Leben zusammenhängt. Man geht nicht davon aus, dass das Geburtsgewicht per se die Ursache für das erhöhte Krankheitsrisiko im späteren Leben darstellt. Vielmehr nimmt man an, dass das Geburtsgewicht die Entwicklungsbedingungen im Mutterleib widerspiegelt, welche wiederum die Physiologie des heranwachsenden Organismus und somit das Krankheitsrisiko im späteren Leben beeinflussen.

Das Konzept der „fetalen Programmierung beruht letztendlich auf der Plastizität bzw. Formbarkeit des sich entwickelnden Organismus. Die Plastizität des Gehirns und anderer physiologischer Systeme ist in den frühen Lebensphasen besonders hoch ausgeprägt. Deshalb können sowohl positive als auch aversive Erlebnisse während der frühen Entwicklung besonders ausgeprägte und langandauernde Effekte haben. Eine solche Programmierung physiologischer Systeme kann über die gesamte Lebensspanne anhalten und so die Anpassungsfähigkeit des Organismus an Stresserfahrungen beeinflussen. Auf diese Weise kann die Grundlage für die Entstehung verschiedenster psychischer als auch somatischer Störungen bereits sehr früh in der Entwicklung gelegt werden, wobei pränatale Stressoren, welche auf den Fötus einwirken, solche langfristigen „Narben“ verursachen können.

Interviewer: Was bewirkt „pränataler Stress“ und was sind die Folgen?

Prof. A. Buske-Kirschbaum: Die (Spät)Folgen von Stress in utero beim Menschen sind nur wenig verstanden, da sich ein experimenteller Forschungsansatz, der z.B. maternalen Stress gezielt und kontrolliert induziert und die Folgen dieser maternalen Belastung auf das Neugeborene bzw. die Nachkommen untersucht, aus ethischen Gründen beim Menschen natürlich verbietet. Tierexperimentelle Studie zeigen jedoch, dass z.B. Ratten, deren Mütter während der Schwangerschaft wiederholt gestresst wurden, deutlich ängstlicher sind, weniger exploratives und eher depressives Verhalten zeigen, langsamer und schlechter spezifische Lernaufgaben bewältigen sowie unter Belastung deutlich erhöhte Konzentrationen von Stresshormonen, z.B. Glukokortikoide, ausschütten. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass pränataler Stress Verhalten, Lernen sowie die biologische Stressreaktivität im späteren Lebensalter beeinflusst. Andere Arbeitsgruppen konnten Effekte von pränatalem Stress auf die motorische sowie die soziale Entwicklung der Tiere nachweisen. Primaten, deren Mütter wiederholt durch Lärm in einem dunklen Raum ausgesetzt waren, zeigten sich später sozial wenig flexibel, hatten ein erhöhtes Schlafbedürfnis und hatten Probleme, sich an neue, fordernde Situationen anzupassen. Ähnliche Beobachtungen gibt es übrigens auch beim Menschen. Kinder von Müttern, die den 6-Tages-Krieg in Israel miterleben mussten, zeigten ein ähnliches psychologisches Profil und wiesen eine erhöhte soziale Ängstlichkeit sowie eine geringe Fähigkeit zur sozialen Anpassung auf.

Interviewer: Gibt es vergleichbare Beobachtungen beim Menschen. Wie wirkt „pänataler Stress auf das Ungeborene?

Prof. A. Buske-Kirschbaum: Im Gegensatz zu tierexperimentellen Daten liegen bislang vergleichsweise wenige Studien zu den Folgen von pränatalem Stress auf die spätere psychische und gesundheitliche Entwicklung beim Menschen vor. Studien zeigen jedoch, dass Ungeborene auf mütterlichen Stress z.B. mit einer veränderten Herzrate oder mit veränderter Bewegung reagieren. Andere Studien zeigen, dass Ungeborene von Müttern, die unter erhöhter alltäglicher Belastung leiden und erhöhte Spiegel von CRH im Blut aufweisen, weniger gut habituieren bzw. dishabituieren. Die Wissenschaftler präsentierten hierbei den Ungeborenen wiederholt einen akustischen Reiz über die Bauchdecke der Mutter. Die Herzrate des Ungeborenen reflektiert über die Zeit eine Gewöhnung an den Ton (Habituation), was eine erste Lernleistung des Ungeborenen darstellt. Die Habituation an den Ton sollte dann ausetzen, wenn ein neuer Ton präsentiert wird (Dishabituation). Habituation und Dishabituation an den akustischen Reiz wurde von Ungeborenen gestresster Mütter nur unzureichend gezeigt, was die Wissenschaftler als einen Hinweis auf eine verzögerte Reifung des Hippocampus bei den pränatal gestressten Feten interpretieren. Diese Befunde zeigen, dass maternale Belastung bereits im Mutterleib Einfluss auf das Ungeborene hat und die Entwicklung des Fetus möglicherweise beeinflusst.

Interviewer: Gibt es auch Hinweise auf langfristige Folgen von „pränatalem Stress“ im späteren Lebensalter?

Prof. A. Buske-Kirschbaum: Wir gehen davon aus, dass ähnlich wie im Tiermodell auch beim Menschen pränataler Stress sich langfristig prägend auf physiologische und behaviorale Prozesse auswirkt. Diese Annahme wird recht eindrucksvoll durch das sogenannte „Projekt Icestorm“ belegt. Im Januar 1998 wurde die Provinz Quebec von einem schweren Schneesturm getroffen, der viele Tote und Schwerverletzte forderte, zu einem Zusammenbruch der Versorgung führte sowie 17.000 Obdachlose zurückließ. Ziel des Projektes „Icestorm“ war es, die Effekte der Naturkatastrophe auf schwangere Frauen sowie insbesondere auf deren Kinder zu untersuchen. Es zeigte sich, dass hohe maternale Belastung während der Katastrophe mit einer deutlich verzögerten mentalen und sprachlichen Entwicklung der Kinder verbunden war. Je stärker die Betroffenheit der Mutter, desto stärker war hierbei der Effekt auf die Entwicklung des Kindes. Neuere Folgeuntersuchungen der seinerzeit durch die Naturkatastrophe belasteten Kinder im „Projekt Icestorm“ zeigte bei diesen Kindern weiterhin ein verändertes Zytokinmuster in Richtung einer TH2-Dominanz sowie ein erhöhtes Risiko für allergische Erkrankungen (Neurodermitis, Asthma). Letzteres könnte auf eine mögliche Relevanz von pränatalem Stress bei allergischen Erkrankungen hinweisen.

Wichtig ist hierbei festzuhalten, dass nicht nur massive maternale Stressoren wie z.B. Naturkatastrophen die kindliche Entwicklung beeinflussen. Unterschiedliche Arbeitsgruppen dokumentierten, dass auch erhöhte alltägliche Belastung gekoppelt mit einem erhöhten Cortisolspiegel der Mutter mit einer vergleichsweise verzögerten psychomotorischen Entwicklung beim Kind assoziiert ist. Andere Wissenschaftler weisen einen Zusammenhang zwischen erhöhter maternaler Angst während der Schwangerschaft und auffälligem Verhalten, wie etwas Hyperaktivität oder emotionale Labilität der Kinder im Schulalter nach. Auch scheinen spezifische Erkrankungen wie etwa Diabetes, Depression, neurodegenerative Erkrankungen oder Allergien mit pränataler Belastung assoziiert zu sein. Eine zunehmende Anzahl epidemiologischer Studien zeigen ein signifikant erhöhtes Risiko für diese Störungsbilder bei Personen mit erhöhter pränataler Belastung.

Prof. S. Entringer: In unseren eigenen Studien konnten wir zeigen, dass erwachsene Kinder von Müttern, die während der Schwangerschaft einer extremen Stressbelastung ausgesetzt waren, physiologische Veränderungen aufweisen, die das Risiko für eine ganze Reihe von Krankheiten im späteren Leben erhöhen. Jungen Erwachsenen, deren Mütter während der Schwangerschaft ein einschneidendes Lebensereignis wie zum Beispiel Verlust einer nahestehenden Person erlebt hatten, zeigten eine höhere Insulinresistenz, höhere Körperfettwerte, eine Dysregulation der physiologischen Stressantwort, Veränderungen in der Immunfunktion (Th-2 Dominanz, wie von Frau Prof. Buske-Kirschbaum bereits erwähnt), sowie Beeinträchtigungen in einem Arbeitsgedächtnistest. Die Effekte der pränatalen Stressbelastung waren unabhängig vom Geburtsgewicht und anderen potentiellen Risikofaktoren.

Interviewer: Über welche Mechanismen verändert und prägt mütterlicher Stress das Ungeborene?

Prof. A. Buske-Kirschbaum: Es gibt sicherlich mehrere Mechanismen, wie mütterlicher Stress Einfluss auf physiologische Prozesse beim Neugeborenen nehmen und zur „fetalen Programmierung“ führen kann. Maternaler Stress führt zu einer Aktivierung der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HNN-Achse) und folgend zu einer Ausschüttung des Stresshormons Cortisol. Die Aktivierung der HNN-Achse geht mit einer Vielzahl von physiologischen und metabolischen Veränderungen bei der Mutter einher (Glukoneogenese, Immunregulation, Arousal, Blutdruckregulation) und ist eine lebenswichtige Anpassungsreaktion des Organismus an eine sich plötzlich verändernde Umwelt. Auch wenn der Fetus vor dem mütterlichen Cortisol durch das Enzym 11-beta-Hydrosteroid-Dehydrogenase Typ 2 (11-beta HSD-2) in der Plazenta geschützt ist (ca. 50-80% des mütterlichen Cortisols wird durch 11-beta HSD-2 in der Plazenta in den inaktiven Metaboliten Cortison umgewandelt), so passieren doch ca. 20% des maternalen Cortisols die Plazenta und stimulieren über die hypophysäre Freisetzung von ACHT fetales Cortisol. Weiterhin bewirkt ein mütterlicher Anstieg von Cortisol unter Stress die Freisetzung von plazentalem CRH, was ebenfalls eine Aktivierung der fetalen HNN-Achse mit folgender Ausschüttung von fetalem Cortisol zur Folge hat. Über diese Mechanismen kann chronischer Stress der Mutter zu einer chronischen Aktivierung der fetalen HNN-Achse mit dauerhaft erhöhtem fetalen Cortisol führen. Aufgrund der erhöhten Vulnerabilität des sich noch entwickelnden fetalen Gehirns könnte ein ständig erhöhter fetaler Cortisolspiegel beim Ungeborenen zu einer Fehlregulation von Rezeptoren im Hippocampus oder der Amygdala führen, was langfristig zu Veränderungen der biologischen Stresssensitivität, der Immunkompetenz oder zu Beeinträchtigungen von Lernen, Verhalten und Affekt führen könnte.

Prof. S. Entringer: Jegliche Kommunikation zwischen Mutter und Fetus verläuft letztendlich über die Plazenta, ein Organ hauptsächlich fetalen Ursprungs, das während der Schwangerschaft heranreift und sowohl mit dem mütterlichen als auch mit dem fetalen System verbunden ist. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass das fetale Gehirn und viele andere physiologische Systeme des heranwachsenden Feten auf mütterliches Cortisol angewiesen sind, um zu reifen und sich angemessen zu entwickeln. Dauerhaft zu hohe Cortisolspiegel können jedoch destruktiv wirken und langfristig negative Konsequenzen haben, wie von Prof. Buske-Kirschbaum erläutert, wodurch sich die erhöhte Stressreaktivität und Vulnerabilität für psychische und körperliche Störungen im späteren Leben erklären lässt.

Bei der Untersuchung der Mechanismen, über die sich Stress der Mutter langfristig auf das Krankheitsrisiko der Nachkommen auswirkt, rücken auch molekularbiologische und epigenetische Untersuchungen immer mehr in den Mittelpunkt. In unseren Forschungsarbeiten untersuchen wir u.a. ob sich Stressbelastungen während früher Entwicklungsphasen über Veränderungen in der Telomerlänge auf das Krankheitsrisiko im späteren Leben auswirken können. Telomere sind mit Proteinen verwobene DNA-Abschnitte, die selbst keine kodierende Erbinformation enthalten. Sie sitzen an den Enden unserer Chromosomen. Sie schützen die Chromosomen, sorgen für chromosomale Stabilität und sind somit fundamental wichtig für die Funktionsfähigkeit unserer Zellen. Die Telomere verkürzen sich bei jeder Zellteilung ein wenig. Unterschreiten sie eine bestimmte Länge, verliert die Zelle ihre Funktionsfähigkeit, kann sich nicht weiter teilen und stirbt ab. Es häufen sich die Befunde, dass vor allem Stresserfahrungen während der frühen Entwicklung das Telomersystem langfristig und nachhaltig beeinflussen können. Junge Erwachsene, deren Mütter während der Schwangerschaft einem belastenden Lebensereignis wie zum Beispiel Tod eines nahen Angehörigen ausgesetzt waren, weisen kürzere Telomere auf als Menschen, deren Mütter relativ stressfreie Schwangerschaften durchlebt haben. Den Zusammenhang zwischen Stress während der Schwangerschaft und verkürzten Telomeren der Nachkommen sieht man sogar schon bei Neugeborenen.

Interviewer: Was kann die werdende Mutter tun, um ihr Ungeborenes vor den negativen Auswirkungen von pränatalem Stress zu schützen?

Prof. A. Buske-Kirschbaum: Stress ist ein Bestandteil unseres Lebens und sollte nicht nur als eine „Geißel“ der modernen Gesellschaft gesehen werden. Stress aktiviert und motiviert uns, uns mit Neuem auseinanderzusetzen und uns in dieser Auseinandersetzung weiter zu entwickeln. Chronischer, andauernder Stress der Mutter, der mit Überforderung, Angst und Verzweiflung einhergeht, kann jedoch die Entwicklung des Ungeborenen in utero , und später, ex utero negativ beeinflussen und das Risiko für psychopathologische und somatische Erkrankungen erhöhen. Hier sollte eine stärkere Aufklärung der Mutter erfolgen, wie eng die physiologische Verbindung von Mutter und Kind ist, und dass alltägliche, übermäßige Belastung der Mutter mit dem ungeborenen Kind geteilt wird. Dies mag zu einer erhöhten Achtsamkeit der Mutter und folgend zu einer Reduzierung von vielleicht unnötigen alltäglichen Belastungen führen. Eine Aufklärung des Umfelds der Schwangeren, z.B. der Familienangehörigen oder des Arbeitgebers könnte weiterhin zu einer Minderung belastender Anforderungen der Mutter in der sensiblen Phase der Schwangerschaft führen. Sollte eine Reduktion von Stress der Mutter aufgrund z.B. einer stark belastenden Lebenssituation nicht möglich sein, können protektive Ressourcen wie etwas eine verstärkte soziale Unterstützung aktiviert und so dem negativen Einfluss von Stress entgegengesetzt werden. Eine begleitende Psychotherapie, die Strategien zur verbesserten Stressbewältigung und Stressmanagement vermittelt, könnte weiterhin zur maternalen Stressreduktion beitragen. Kinder, deren Mütter extremer Belastung während der Schwangerschaft ausgesetzt waren, sollten als „Risikokinder“ betrachtet und entsprechend beobachtet und gefördert werden. Dieser Ansatz ist insbesondere in Zeiten wie diesen, die von Flucht und Vertreibung geprägt sind, von besonderer Relevanz. Eine besondere, auch präventive Betreuung der Flüchtlingskinder könnte hier möglichen Spätfolgen pränataler Belastung entgegenwirken.

Prof. S. Entringer: Letzendlich ist es in unsere Gesellschaft nicht möglich, die Stressoren selbst auszuschalten, sondern man sollte Interventionsstrategien entwickeln, die die physiologischen Folgen von psychischer Stressbelastung reduzieren, über die sich die mütterliche Stressbelastung letztendlich auf die fetale Entwicklung auswirkt. Zurzeit existiert leider noch ein erheblicher Mangel an Translation zwischen den Forschungserkenntnissen auf dem Gebiet der pränatalen Stressforschung und deren Anwendung in der klinischen Versorgung. Wenn beispielsweise die genauen Mechanismen bekannt sind, die den Zusammenhang zwischen Stressbelastung der Mutter und späterer Krankheitsmanifestation beim Kind vermitteln, dann können Pathophysiologie-orientierte Interventionen entwickelt werden, welche genau an diesen Mechanismen ansetzen und diese Prozesse umkehren oder kompensieren. Bis heute gibt es keine Mechanismen-basierte Interventionen, die den betroffenen Kindern angeboten werden können.


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