Studie findet: Vaters Fitness könnte über Spermien-RNA an Kinder vererbt werden – denn nichts ist heilig

An einem hellen Nachmittag in Jiangsu, China, spielt Xin Yin den Personal Trainer für einige Mäuse. Einen nach dem anderen setzt er die Nager auf ein Miniatur-Laufband, das langsam startet und allmählich schneller wird. Diese Wurfgeschwister sind geborene Athleten, die weiter laufen können und weniger Milchsäure aufbauen als durchschnittliche Labormäuse.

Das Geheimnis ihrer Schnelligkeit liegt nicht in ihren Genen – die Tiere stammen aus demselben genetischen Bestand wie eine Kontrollgruppe von Mäusen. Und sie haben kein spezielles Training erhalten. Stattdessen scheint ihre Fitness von den Trainingsgewohnheiten ihres Vaters vor ihrer Empfängnis zu stammen. Ein Befund, der nahelegt, dass Laufen nicht nur dem Sportler selbst, sondern auch seinen ungeborenen Kindern zugutekommen könnte.

„Ich war sehr überrascht, als ich die Daten zum ersten Mal sah“, sagt Yin, Biochemiker an der Universität Nanjing.

Yins Team analysierte die Moleküle in den Spermien der trainierenden Nager und fand winzige RNA-Stücke – sogenannte microRNAs – die in höheren Mengen vorhanden waren als in den Spermien ihrer untätigen Wurfgeschwister. Als die Wissenschaftler diese Moleküle in artfremde Embryonen injizierten, erhielten sie Tiere, die genauso fit waren wie die, die von trainierenden Vätern geboren wurden.

Diese Studie aus dem Jahr 2025 reiht sich in wachsende Belege ein, dass Spermien mehr sind als zappelnde Gefäße, die DNA zu einer Eizelle transportieren. In den letzten zwei Jahrzehnten haben Studien an Mäusen microRNAs und andere RNA-Fragmente nachgewiesen, die in Spermienzellen ansteigen und abfallen – als Reaktion auf nicht nur Bewegung oder Trägheit, sondern auch fett- oder zuckerreiche Ernährung, täglichen Stress, Kindheitstraumata, starken Alkoholkonsum und die Exposition gegenüber Pestiziden und anderen Gefahren. Im Gleichschritt mit diesen Veränderungen dokumentierten Forscher entwicklungs- und stoffwechselbedingte Veränderungen sowie unterschiedliche Depressionsraten bei den Nachkommen der Männchen.

Und obwohl es schwierig ist, die Wirkung beim Menschen zu untersuchen, haben Forscher auch Schwankungen von RNA-Fragmenten in den Spermien von Männern dokumentiert, die Sport treiben oder nicht, rauchen oder übermäßig Zucker konsumieren, sowie bei Männern mit Fettleibigkeit oder traumatischen Kindheiten. Studien berichten auch, dass Kinder von Eltern, die übergewichtig sind oder unter psychischen Belastungen leiden, häufiger ebenfalls diese Bedingungen aufweisen.

Bis vor kurzem war jedoch der Großteil der Belege, die kleine Spermien-RNAs mit Umwelteinflüssen und anschließenden Effekten bei den Nachkommen verknüpfen, korrelativ. Versuche, Kausalität nachzuweisen – durch Injektion von RNAs direkt in Embryonen – verwendeten oft weit höhere RNA-Konzentrationen als typischerweise in Spermien vorkommen. Tatsächlich gab es keinen Beweis dafür, dass die RNA-Fragmente überhaupt in die Eizelle gelangen.

Aber obwohl Rätsel bleiben, zeigen neuere Studien, dass nicht nur väterliche RNA-Fragmente auf eine befruchtete Eizelle übertragen werden, sondern dass sie auch in der Lage sind, Veränderungen bei den Nachkommen in den in Spermien gefundenen Dosen hervorzurufen.

Forscher bemerkten die generationenübergreifenden Effekte des väterlichen Lebensstils erstmals in den 1960er Jahren, aber es dauerte Jahrzehnte, bis sie experimentelle Untersuchungen mit Tiermodellen begannen. Heute sind diejenigen, die dieses Phänomen untersuchen, sicher, dass die Effekte existieren, aber nicht sicher, wie sie übertragen werden. Das Endergebnis, glauben sie, sind Anpassungen der Genaktivität – ein Phänomen, das als Epigenetik bekannt ist.

Solche Anpassungen treten während der normalen Entwicklung auf, wenn Gewebe und Organe ihre unterschiedlichen Identitäten annehmen, die erfordern, dass bestimmte Gene aktiv oder abgeschaltet werden. Epigenetische Veränderungen treten auch während unseres gesamten Lebens auf, aufgrund von Faktoren wie der Exposition gegenüber bestimmten Chemikalien und Aktivitäten wie Rauchen – und vielleicht auch Bewegung, Stress, fettreicher Ernährung und mehr. Solche Veränderungen können in unzähligen Körperzellen auftreten, einschließlich derer, die Spermien hervorbringen.

Als die Belege zunahmen, dass Spermien auf irgendeine Weise Umweltinformationen an die Kinder eines Mannes weitergeben, begannen Forscher, die epigenetischen Mechanismen zu untersuchen, die dafür verantwortlich sein könnten. Mehrere Möglichkeiten existieren: Methylgruppen, die die Genaktivität herunterregulieren, wenn sie sich auf Genen ansammeln, und Acetylgruppen, die sich an die Proteinspulen namens Histone heften, um die die DNA gewickelt ist. Diese neigen dazu, die Aktivität nahegelegener Gene zu verstärken.