Wiener Wissenschaftler:innen lösen das Henne-Ei-Problem am Lebensanfang: Vom Embryo abgesonderte Botenstoffe läuten Plazentabildung ein.
Die Plazenta und die Gebärmutter nähren und schützen den Fötus. Die Forschungsgruppe von Nicolas Rivron am Institut für Molekulare Biotechnologie (Imba) der ÖAW hat nun nachgewiesen, dass der Embryo in seinen frühesten Stadien der künftigen Plazenta und der Gebärmutter Anweisungen erteilen kann. Konkret geht es um die Situation, wenn die Blastozyste (der Embryo vor der Einnistung) noch in der Gebärmutter schwimmt. Den Forscher:innen gelang es anhand von Blastoiden grundlegende Prinzipien dieser Entwicklung aufzudecken.
Früher Embryo sorgt vor
Bei Blastoiden handelt es sich um In-vitro-Modelle des Säugetierembryos in den ersten Tagen nach der Befruchtung. Diese Embryomodelle wurden von Rivron und seinem Team zunächst aus Mausstammzellen, später aus menschlichen Stammzellen entwickelt. Bei Forschungen an Mäuseblastoiden zeigte sich jetzt, dass der frühe Embryo mit rund zehn Zellen dem zukünftigen Plazentateil mit rund 100 Zellen den „Befehl“ gibt, sich zu bilden und das Gebärmuttergewebe zu verändern.
„Auf diese Weise investiert der Embryo in seine Zukunft: Er fördert die Bildung der Gewebe, die in Folge für seine Entwicklung sorgen werden“, erklärt Rivron. „Der Embryo hat die Kontrolle, indem er den Aufbau einer Umgebung steuert, in der er gut gedeihen kann.“
Aber was genau passiert in diesen ersten Momenten, bevor Leben entstehen kann? Rivrons Team entdeckte mehrere molekulare Botenstoffe, die von den wenigen Zellen, aus denen sich der zukünftige Fötus entwickelt, den Epiblasten, abgesondert werden. Diese Botenstoffe teilen den anderen Zellen, den Trophoblasten, die später die Plazenta bilden, mit, dass sie sich erneuern und vermehren sollen. Diese zwei Eigenschaften von Stammzellen sind für das Wachstum der Plazenta unerlässlich.
Neue Verhütungsmittel?
Die Imba-Forscher:innen fanden zudem heraus, dass diese molekularen Botenstoffe die Trophoblasten dazu veranlassen, zwei Moleküle abzusondern. Sie weisen die Gebärmutter an, die Blastozyste zu umschließen, damit sich der Embryo einnisten kann.
Gelingt dieser Nachweis auch beim Menschen, könnte das Wissen zur Verbesserung von Verfahren zur In-vitro-Fertilisation oder auch von Fruchtbarkeitsmedikamenten oder neuartigen Verhütungsmitteln beitragen. (APA/cog)