EINE GANZ BESONDERE VERBINDUNG

Neun Monate trägt eine Mutter ihr Kind im Bauch, bevor es auf die Welt kommt. Damit das Ungeborene ausreichend mit Nährstoffen versorgt werden kann, bildet die sogenannte Plazenta verstärkt Blutgefäße aus, die dafür Sorge tragen, dass der Fötus die Nährstoffe von der Mutter erhält, die für eine gesunde Entwicklung wichtig sind.

Es ist wichtig, dass sich ausreichend Blutgefäße bilden. Eine zu geringe Produktion kann folgenreich sein und eine Mangelversorgung des Kindes entstehen. Zudem kann es zu einem verminderten Wachstum kommen. Kommt es hingegen zu einer Überversorgung, kann dies auch wiederum negative Folgen haben. Zu schnelles Wachstum, Fehlbildungen und Tumoren können entstehen. 
 

Um herauszufinden, wie die Nährstoffversorgung des Fötus auf molekularer Ebene reguliert wird, hat nun ein Forscherteam um Ionel Sandovici von der University of Cambridge Untersuchungen an Mäusen durchgeführt. „Während des Wachstums im Mutterleib braucht der Fötus Nahrung von seiner Mutter, und gesunde Blutgefäße in der Plazenta sind wichtig, damit er die richtige Menge an Nährstoffen erhält“, so Sandovici. „Wir haben einen Weg gefunden, über den der Fötus mit der Plazenta kommuniziert, um die korrekte Ausbildung dieser Blutgefäße zu veranlassen. Wenn diese Kommunikation unterbrochen wird, entwickeln sich die Blutgefäße nicht richtig und das Baby hat Schwierigkeiten, die benötigte Nahrung zu bekommen.“
 

Während der Untersuchung wurde deutlich, dass der Wachstumsfaktor IGF2 (Insulin-like Growth Factor 2) bei der Kommunikation eine wichtige Rolle einnimmt. Anhand der trächtigen Mäuse stellte sich heraus, das IGF2 anscheinend sowohl vom Fötus selbst ausgeschüttet wird als auch von der Plazenta sowie von den Endothelzellen, die die Blutgefäße auskleiden. 

Das Wachstum der Blutgefäße ist für die Versorgung des Ungeborenen und für eine gesunde Entwicklung essenziell. Die Studie zeigt nun, dass IGF2 hierbei eine Schlüsselfunktion innehat. Was aber passiert, wenn die Produktion von IGF2 unterbrochen wird? 
Das Forscherteam unterdrückte die Produktion des fetalen IGF2. Die Folge war nach den vorherigen Erkenntnissen klar: Die Plazenta bildete weniger Blutgefäße und dadurch wurden die ungeborenen Mäusebabys schlechter versorgt. Sandovici erklärt hierzu: „Wir wissen schon seit einiger Zeit, dass IGF2 das Wachstum der Organe fördert, in denen es produziert wird. In dieser Studie haben wir gezeigt, dass IGF2 auch wie ein klassisches Hormon wirkt – es wird vom Fötus produziert, gelangt in das Blut des Fötus, durch die Nabelschnur und zur Plazenta, wo es wirkt“.
 

Um eine gesunde Entwicklung des Fötus zu gewährleisten ist es wichtig, dass bei der Produktion von IGF2 lediglich eine der beiden Genkopien, die es von Mutter und Vater bekommen hat, aktiv ist. Aufgrund von epigenetischen Veränderungen ist in der Regel die mütterliche Genkopie auf Eis gelegt. Eine solche epigenetische Inaktivierung wird auch als Imprinting (Prägung) bezeichnet. Wären beide Genkopien aktiviert oder aber auch keine der beiden, könnte es zu Wachstumsstörungen kommen. 

Das Team um Sandovici hat während ihrer Untersuchung die zugrundliegenden molekularen Mechanismen genauer unter die Lupe genommen. Die Ergebnisse zeigen, dass der IGF2-Rezeptor, der benötigt wird, damit IGF2 seine Wirkung entfalten kann, auch durch ein Gen produziert wird, von dem ebenfalls nur eine der beiden Kopien aktiv ist. Hier ist es das mütterliche Gen. Das Ergebnis bezeichnen die Forscher als eine Art „Tauziehen“ zwischen den väterlichen und den mütterlichen Genen des Fötus. 

Miguel Constância beschreibt dieses „Tauziehen“ wie folgt: „In unserer Studie treibt die vom Vater geerbte Genkopie für IGF2 die Forderung des Fötus nach größeren Blutgefäßen und mehr Nährstoffen an, während die von der Mutter geerbte Genkopie für den IGF2-Rezeptor in der Plazenta kontrolliert, wie viel Nährstoffe sie bereitstellt.“

Durch die Aufgabenbereiche der Gene wird eine Balance geschaffen, die dafür sorgt, dass der Fötus weder zu viel noch zu wenig versorgt wird. Durch diese Erkenntnisse könnte es künftig möglich sein, mögliche Störungen dieses Prozesses besser zu verstehen und womöglich medizinisch zu behandeln.

Quelle: www.wissenschaft.de