Die Plazenta, auch als Mutterkuchen bekannt, ist die zentrale Schnittstelle zwischen einer Schwangeren und ihrem ungeborenen Kind: Sie besteht sowohl aus embryonalem wie auch aus mütterlichem Gewebe und ist von Blutgefäßen des Ungeborenen und der Mutter durchzogen. So kann der Embryo mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt werden, aber auch mit Antikörpern zum Schutz vor Krankheiten. Daneben erfüllt die Plazenta auch hormonelle Aufgaben, mit anderen Worten: Sie ist überlebenswichtig für den Embryo.

Britische Forscher haben nun aus menschlichem Plazentagewebe kleine, vereinfachte Nachbildungen des Mutterkuchens gezüchtet, sogenannte Organoide. Diese Mini-Plazentas könnten bei der Erforschung der Mechanismen in der Entwicklung des frühen Embryos helfen, berichtet das Team um Margherita Turco und Ashley Moffett von der Universität Cambridge im Fachblatt "Nature".

Trophoblasten im Nährmedium

Für ihre Studie entnahmen sie bestimmte Zellen, sogenannte Trophoblasten, aus menschlichen Plazentas und züchteten sie zu einer 3-D-Struktur heran. Darin differenzierten sich die Zellen in entsprechenden Nährmedien über einen Zeitraum von zwei Wochen in verschiedene Zelltypen aus, die denen in der menschlichen Plazenta im ersten Trimester der Schwangerschaft ähneln. Beim Menschen sind Trophoblasten dafür zuständig, den sich rasch entwickelnden Embryo mit Nährstoffen zu versorgen.

Die Organoide würden dem natürlichen Vorbild auch in funktioneller Hinsicht ähneln, so die Forscher: Wie die echte Plazenta geben auch sie spezielle Proteine und Hormone ab, die den Metabolismus einer schwangeren Frau beeinflussen würden.

Forschungspotenzial

Das Modell könnte dabei helfen, die Entwicklung der menschlichen Plazenta besser zu verstehen und damit verbundene Erkrankungen und die frühen Wechselwirkung zwischen Embryo und mütterlichem Plazentagewebe zu erforschen, schreiben die Wissenschafter.

Berthold Huppertz von der Medizinische Universität Graz, der selbst nicht an der Arbeit beteiligt war, sieht in den Ergebnissen ein großes Potenzial für die weitere Erforschung der frühen Plazenta-Funktion. "Durch die Möglichkeit der Langzeitkultur der Organoide haben diese einen großen Vorteil gegenüber anderen Modellen der frühen Plazenta, die meist nur wenige Tage in Kultur gehalten werden können. Damit werden Plazenta-Organoide ihren festen Platz in der Plazentaforschung bekommen und auch in Bezug auf klinische Fragestellungen zum Einsatz kommen", so der Grazer Professor für Zellbiologie. (red, 1.12.2018)