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Lexikon der Biologie: Zwillinge

Zwillinge, Gemini, Gemelli, kleinste Form von Mehrlingen, bei der sich gleichzeitig 2 Embryonen entwickeln ( vgl. Abb. ). Beim Menschen sind die meisten Zwillinge zweieiige (dizygotische) Zwillinge, die aus 2 gleichzeitig ausgestoßenen (Ovulation) und befruchteten Eizellen (Befruchtung, Oocyte, Zygote) entstehen. Die genetische Übereinstimmung der zweieiigen Zwillinge, die zweierlei Geschlechts sein können, ist daher nicht größer als bei Geschwistern allgemein. Eineiige (monozygotische) Zwillinge entstehen aus einer einzigen Zygote. Der sich entwickelnde Keim teilt sich in einem sehr frühen Entwicklungsstadium in 2 getrennte Zellhaufen auf, meist im frühen Blastocysten-Stadium (Blastocyste) nach Spaltung der innen gelegenen Embryonalanlage (Embryoblast; Embryonalknoten). Spaltet sich der Keim in einem späteren Entwicklungsstadium, kann es zu einer unvollständigen Zerteilung der Keimscheibe und damit zu unvollständig getrennten Embryonen kommen (siamesische Zwillinge). Die früheste Trennung soll bereits im 2-Zell-Stadium vorkommen (Embryonalentwicklung [Abb.]). Eineiige Zwillinge sind genetisch identisch und damit auch immer gleichen Geschlechts. Durch Untersuchen der Ähnlichkeiten und Unterschiede in Körperbau, Physiologie und Verhalten bei menschlichen eineiigen Zwillingen, einem natürlichen Klon, wird versucht, die Beziehungen zwischen Genotyp und Phänotyp sowie Einflüsse der Umwelt auf die Entwicklung des Menschen zu analysieren (Zwillingsforschung). Anlage-Umwelt-Diskussion, Diskordanz, Doppelbildungen, Durchschnürungsversuch, Humangenetik, Mehrlingsgeburten (Tab.), Polyembryonie, Variation.



Zwillinge

Zwillinge sind bei allen Primaten selten. Beim Menschen kommt es in 1 von etwa 80 bis 90 Fällen (bei Nichtberücksichtigung der in jüngster Zeit durch Hormonbehandlungen wegen verminderter Fruchtbarkeit stark zugenommenen Zahl an Mehrlingsgeburten) zu einer Zwillingsschwangerschaft Dabei sind rund 2/3 zweieiige Zwillinge und 1/3 eineiige Zwillinge. Die zweieiigen Zwillinge können entweder dadurch entstehen, daß in einem Zyklus (Menstruationszyklus) 2 Eisprünge stattfanden (Überschwängerung oder Superfekundation) oder wenn bei bereits bestehender Schwangerschaft im nächsten Zyklus noch ein Eisprung erfolgt und es zu einer weiteren Befruchtung kommt. Letzterer Fall ist beim Menschen äußerst selten und wird als Überbefruchtung, Nachempfängnis oder Superfetation bezeichnet. Grundsätzlich können zweieiige Zwillinge verschiedene Väter haben. Auf die gleiche Weise können Drillinge, Vierlinge usw. entstehen. – Eineiige Zwillinge entstehen aus einer einzelnen befruchteten Eizelle, die sich in einem sehr frühen Entwicklungsstadium, meist im Stadium der frühen Blastocyste nach Spaltung der innen gelegenen Embryonalanlage (Embryoblast, Embryonalknoten), in 2 getrennte Zellhaufen aufteilt. Die früheste Trennung kann bereits im Zwei-Zell-Stadium vorkommen. Eineiige Zwillinge sind genetisch identisch und damit auch immer gleichen Geschlechts und sehen sich meist zum Verwechseln ähnlich. In seltenen Fällen kann es zu genetischen Unterschieden kommen, wenn bei einem der Zwillinge im Zwei- oder Vier-Zell-Stadium eine Mutation auftritt. – In der überwiegenden Zahl der Fälle (rund 70%) findet die Spaltung zwischen dem 4./5. und 7. Tag nach der Befruchtung statt, also nach Ausbildung des Trophoblasten und vor Bildung der Amnionhöhle. In diesem Fall wachsen die Zwillinge zusammen in einem Chorion (Embryonalhüllen) und mit gemeinsamer Placenta, aber innerhalb eigener Amnien (Amnion) und somit getrennter Fruchtblasen heran. Hat sich der Embryoblast erst nach dem 7. Tag nach der Befruchtung, also nach Ausbildung der Amnionhöhle, geteilt, können beide ein gemeinsames Amnion haben und sich somit zusammen in einer Fruchtblase entwickeln. Dies kommt jedoch nur bei etwa 1–2% der Zwillinge vor. Wenn sich die Spaltung bereits in den ersten 4 oder 5 Tagen vollzieht, also vor der Differenzierung des Keimlings in Trophoblast und Embryoblast (bei 25–36% der eineiigen Zwillinge), bildet jeder der eineiigen Zwillinge ein Chorion und somit eine eigene Placenta aus. Hat dies zur Folge, daß die Zwillinge aufgrund der Lage der Placenten während ihrer Entwicklung unterschiedlichen Ernährungsbedingungen ausgesetzt sind, können sie sich im Geburtsgewicht und später auch im Aussehen leicht unterscheiden. Auch bei zweieiigen Zwillingen kann es – wenn auch selten – durch sekundäre Verschmelzungen von Gewebe zu einer gemeinsamen Placenta mit gemeinsamem Chorion, ja sogar zusätzlich zu einem gemeinsamen Amnion, also einer Fruchtblase kommen. – Spaltet sich der Embryo in einem wesentlich späteren Entwicklungsstadium, kann es zu einer unvollständigen Zerteilung der Keimscheibe und damit zu unvollständig getrennten Embryonen kommen. Die Folge sind verschiedenste Mißbildungen (Fehlbildung), wobei siamesische Zwillinge (Doppelbildungen) an unterschiedlichen Stellen an Kopf oder Rumpf verwachsen sind und Organe oder Organteile gemeinsam besitzen. Betrifft dies lebenswichtige Organe, so ist eine operative Trennung von siamesischen Zwillingen nicht möglich – es sei denn, ein Paarling hat durch „Opfern“ des anderen eine Überlebenschance.
Die Abb. zeigen: a Zwillingsembryonen mit eigenem Chorion und eigener Fruchtblase (Amnion) sowie eigener Decidua, in Abb. b ist die Decidua beiden Embryonen gemeinsam. Die in a und b abgebildeten Zwillinge können eineiig oder zweieiig sein. Abb. c zeigt Zwillinge, die vor der Amnionbildung entstanden sind, da sie jeweils eine eigene Fruchtblase haben. Abb. d zeigt Zwillingsembryonen mit gemeinsamem Mutterkuchen (Placenta) und gemeinsamer Fruchtblase. Überwiegend handelt es sich bei den in c und d abgebildeten Embryonen um eineiige Zwillinge, doch können in seltenen Fällen durch sekundäre Verschmelzung von Gewebe auch zweieiige Zwillinge eine gemeinsame Placenta oder sogar eine gemeinsame Fruchtblase haben. A Amnion, C Chorion, Cz Chorionzotten, D Decidua, G Gebärmutterhöhle, Gh Gebärmutterhals, M Muttermund, N Nabelschnur.

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