Knochenmarkzellen tragen zum Schwangerschaftserfolg im Mausmodell bei

By Dr. Liji Thomas, MDSep 13 2019

In einem verblüffenden neuen Befund, der die Forschung zur Verhinderung von Schwangerschaftsverlusten bei Frauen leiten könnte, berichten Wissenschaftler, dass aus dem adulten Knochenmark stammende Stammzellen bestimmen können, ob eine Frau schwanger wird.

Die Erkenntnisse bedeuten eine Veränderung des Verständnisses von wiederkehrendem Schwangerschaftsverlust (RPL). RPL betrifft 1-2 % der Paare, und in 50 % oder mehr der Fälle ist die Ursache unklar.

Design_Cells |

Die Zellen, so genannte Stammzellen aus dem Knochenmark, wandern nach der Befruchtung in größerer Zahl in die Gebärmutter. Diese Stammzellen entwickeln sich zu spezialisierten Zellen der Gebärmutterschleimhaut und bilden die Decidua oder dicke Gebärmutterschleimhaut, die den sich entwickelnden Embryo ernährt und schließlich die Basis der Plazenta bildet. Wenn diese Zellen nicht richtig funktionieren, kann dies zum Scheitern der Einnistung und damit der Schwangerschaft führen.

Aus Vorläuferzellen des Knochenmarks entstehen entweder Blutzellen oder andere Gewebe. Sobald sie nach der Befruchtung einer Eizelle durch ein Spermium die Gebärmutter erreichen, reifen sie zu Endometriumzellen heran, die das Innere der Gebärmutter auskleiden.

Untersuchung der Rolle des Knochenmarks in der Schwangerschaft

Die aktuelle Studie verfolgte die Spur dieser Zellen in der Schwangerschaft und stellte fest, dass sie sich ihren Weg in die Gebärmutter bahnten, und zwar in der Nähe der Einnistungsstelle. Diese Zellen wurden zu Dezidualzellen, einer besonderen Art von Gebärmutterschleimhaut, die den frühen Embryo stützt und ihm ermöglicht, sich tief in die Schleimhaut einzunisten, ein Vorgang, der als Einnistung bezeichnet wird. Diese Zellen bildeten schließlich die mütterliche Seite der Plazenta.

Die Forscher hatten zuvor ein neues Verfahren zur Knochenmarktransplantation entwickelt, bei dem sie die Knochenmarkzellen zerstören, die Funktion der Eierstöcke aber intakt lassen konnten, so dass die Mäuse schwanger werden konnten. Sie erreichten dies durch den Einsatz von Antimetaboliten, einer Klasse von Chemotherapeutika, die die Zellen nicht vergiften, sondern ihnen bestimmte essentielle Bestandteile entziehen, die an den Zellreaktionen beteiligt sind.

Der nächste Schritt bestand darin, die Rolle der Vorläuferzellen des Knochenmarks in der frühen Schwangerschaft zu testen. Dies geschah mit Mäusen, denen ein Protein namens Hoxa11 fehlt. Dieses Gen findet sich nur auf mesenchymalen Stammzellen im Knochenmark und in den Stromazellen der Gebärmutterschleimhaut.

Das Fehlen einer Kopie von Hoxa11 führt dazu, dass die Maus zwar empfängnisfähig ist, aber keine Schwangerschaft austragen kann. Das vollständige Fehlen beider Hoxa11-Kopien bedeutet, dass die Mäuse eine gestörte Endometriumentwicklung haben und nicht schwanger werden können. Der Gendefekt hemmt die normale Umwandlung des endometrialen Stromas in Dezidua.

Das Ergebnis

Wenn die Mäuse mit partiellem Hoxa11-Mangel Knochenmarktransplantate von gesunden Spendern erhielten, wurden sie schwanger und trugen die Schwangerschaft bis zum Ende aus, mit größeren Würfen. Bei Mäusen mit vollständigem Mangel ermöglichten die Transplantate eine Schwangerschaft mit normaler Gebärmutterschleimhaut.

Ein Mangel an Hoxa11 wurde bei menschlichen Erkrankungen festgestellt, die mit fehlgeschlagenen Schwangerschaften verbunden sind, wie Endometriose, submuköse Fibrome und Fehlgeburten. Das Protein spielt auch bei der Einnistung des menschlichen Embryos eine Rolle. Die aktuelle Studie rechtfertigt daher eine weitere Erforschung der Rolle von Hoxa11 in der menschlichen Schwangerschaft.

Das Knochenmark ist „ein kritisches Fortpflanzungsorgan“

Es ist bereits bekannt, dass das Knochenmark eine Vielzahl von Blutzellen liefert. Es liefert auch viele Immunzellen, die für eine erfolgreiche Schwangerschaft unerlässlich sind, insbesondere um die Schnittstelle zwischen den Geweben der Mutter und des Fötus (z. B. an der Plazenta) zu regulieren.

Dadurch wird die Entwicklung von Immunreaktionen verhindert, die den sich entwickelnden Fötus bedrohen könnten. Das Knochenmark spendet in der Schwangerschaft auch einige nicht-immune Zellen an die Gebärmutter, die als Endometriumzellen angesehen werden können.

Die aktuelle Studie zeigt, dass das Knochenmark nach der Befruchtung auch eine große Anzahl mesenchymaler Stammzellen (MSCs) in den Blutkreislauf einer schwangeren Frau schickt. Diese verlassen den Blutkreislauf, wenn sie die Gebärmutter erreichen, und verwandeln sich in Dezidualzellen.

Diese sind daran zu erkennen, dass sie Prolaktin exprimieren. Sie beeinflussen die Expression zahlreicher anderer Gene im Gebärmuttergewebe und spielen somit eine entscheidende Rolle beim Schwangerschaftsverlust.

Die Forscher kommen zu folgendem Schluss:

Wir übertragen diese Ergebnisse derzeit auf den Menschen, um die Rolle dieser Zellen beim wiederholten Scheitern der Einnistung und beim wiederholten Schwangerschaftsverlust besser zu verstehen, zwei Erkrankungen, die in den meisten Fällen ungeklärt sind und für die es keine wirksame Behandlung gibt. Die Ergebnisse dieser Studie eröffnen aufregende neue Wege für die Erforschung der Ursachen dieser Erkrankungen sowie für die Entwicklung neuer Behandlungen für Frauen, die darunter leiden.“

Der Bericht wurde am 12. September 2019 in der Zeitschrift PLOS Biology veröffentlicht.

Geschrieben von

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas ist ein Gynäkologe, der 2001 seinen Abschluss am Government Medical College, University of Calicut, Kerala, gemacht hat. Nach ihrem Abschluss praktizierte Liji einige Jahre lang als Vollzeit-Beraterin für Geburtshilfe/Gynäkologie in einem privaten Krankenhaus. Sie hat Hunderte von Patientinnen beraten, die mit Schwangerschaftsproblemen und Unfruchtbarkeit zu kämpfen hatten, und über 2 000 Entbindungen betreut, wobei sie stets bestrebt war, eine normale Entbindung anstelle einer operativen zu erreichen.

Zitate