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News: Erste zähe Schritte

Einige Schwangerschaften enden ungewollt bereits daran, dass die befruchtete Eizelle sich nicht in der Gebärmutter einnisten kann. Wie es eigentlich funktionieren sollte, ist nun immerhin aufgedeckt.
Die ersten wichtigen Schritte seines Lebens macht ein Mensch, lange bevor er sich – erstmalig von den wackligen Beinen getragen und prompt wieder im Stich gelassen – auf den windelgepolsterten Hosenboden setzt. Denn schon ganz zu Beginn einer Schwangerschaft muss die gerade befruchtete Eizelle einen gefahrvollen Weg hinter sich bringen, bevor aus ihr ein Embryo und später ein staksiges Kleinkind werden kann.

Nachdem sich Eizelle und Spermien erfolgreich in den Gängen des weiblichen Eileiters getroffen haben, wandert der Keim zur Gebärmutter – jenem Ort, der in den nächsten neun Monaten für Nahrung und Schutz des werdenden Lebens verantwortlich sein soll. Oft aber scheitern Eizellen schon daran, ihren Weg dort, wie vorgesehen, zu unterbrechen. In den meisten Fällen, in denen eine Schwangerschaft im Frühstadiu ungewollt endet, gelingt es den Eizellen gar nicht erst, sich tatsächlich im Uterus einzunisten.

Susan Fisher und ihre Kollegen von der University of California in San Francisco untersuchten die noch weitgehend unbekannten Mechanismen, die es befruchteten Eizellen im Normalfall ermöglichen, in der Gebärmutter Fuß fassen. Bei Gewebeuntersuchungen entdeckten die Forscher, dass die äußeren Zellschichten wachsender Embryonen sechs Tage nach der Befruchtung stark erhöhte Mengen des Proteins L-Selektin auf ihrer Außenhülle produzieren. Dieses Eiweiß, ein spezifisch zuckerbindendes Protein, ist Wissenschaftlern ein alter Bekannter: Weiße Blutkörperchen, Immunzellen, die im Körperkreislauf patroullieren, bilden an ihrer Zellaußenseite ebenfalls Selektin. Mit Hilfe dieses Kupplungsproteins heften sie sich gezielt in solchen entzündeten Regionen an passenden Signal-Zuckermolekülen fest, in denen ihr Einsatz gefordert ist.

Ähnliches vermuteten die Forscher um Fisher auch bei Eizellen. Sie untersuchten daher die Gebärmutterschleimhaut nach möglichen Zucker-Bindungspartnern für das auf der Außenseite des frühen Embryos präsentierte Selektin. Tatsächlich zeigte sich, dass die Gebärmutter gerade in dem für die Einnistung einer befruchteten Eizelle günstigsten Zeitfenster solche Selektin-bindenden Zuckermoleküle vermehrt bildet.

Die Forscher machten daraufhin die Probe aufs Exempel und statteten einen künstlichen Oberflächenfilm mit Selektin-bindenden Zuckermolekülen aus. Daran band, als sie Gebärmutter-ähnliche Bedingungen schufen, die Selektin behaftete Zelloberfläche früher Embryonen auch tatsächlich. Eine solche Bindung zwischen den zeitlich abgestimmt gebildeten Selektinen des Embryos und den passenden Zuckermolekülen des Uterus als Anker bremst demnach wohl auch im richtigen Leben den aus den Eileitern herauswandernden Embryo im entscheidenden Augenblick ab – ähnlich wie, so Fisher, "einen über den Boden rollenden Tennisball eine Siruppfütze."

Zumindest eine mögliche Ursache weiblicher Unfruchtbarkeit könnte mit Hilfe dieser Erkenntnisse nun zumindest diagnostiziert, wenn auch noch nicht behandelt werden: Mit L-Selektin-Markern sollte sich feststellen lassen, ob betroffenen Frauen die für die Einnistung der Eizelle nötigen Kohlenhydrat-Anker fehlen.

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