- Forscher am Institut für Bioengineering in Katalonien haben zum ersten Mal die Implantation eines menschlichen Embryos in Echtzeit und in 3D aufgezeichnet. Diese Entdeckung könnte bedeutende Einblicke in die Ursachen von Fehlgeburten und neue Möglichkeiten in der assistierten Reproduktionstherapie bieten. Die Studie zeigt, dass mechanische Kräfte eine entscheidende Rolle bei der Embryo-Implantation spielen. Der Vergleich zwischen menschlichen und Mäuse-Embryonen zeigt faszinierende Unterschiede in den Implantationsmethoden. Die Forschung hat potenzielle Auswirkungen auf die Optimierung von Reproduktionsprogrammen und das Verständnis von Unfruchtbarkeit.
Ein Durchbruch auf dem Gebiet der Biotechnologie hat das Unvorstellbare sichtbar gemacht: Zum ersten Mal haben Forscher am Institut für Bioengineering von Katalonien in Spanien die Implantation eines menschlichen Embryos in Echtzeit und in 3D aufgezeichnet. Diese Entdeckung könnte den Weg ebnen für tiefere Einblicke in die Ursachen von Fehlgeburten und für die Entwicklung neuer assistierter Reproduktionstherapien. Die Implantation eines Embryos im Uterus ist eine der größten Hürden auf dem Weg zur Schwangerschaft und steht mit etwa 60 Prozent aller Fehlgeburten in Verbindung. Bisher blieb dieser Prozess weitgehend unsichtbar, da er nur aus einzelnen Standbildern bekannt war und seine Entwicklung nicht in Echtzeit verfolgt werden konnte.
Der Unsichtbare Prozess Entschlüsselt
Das Forscherteam um Samuel Ojosnegros hat festgestellt, dass sich menschliche Embryonen mit erheblichem Druck in die Gebärmutter einpflanzen müssen. „Diese Kräfte sind notwendig, damit die Embryonen in das Gewebe eindringen und sich vollständig integrieren können“, erklärte Ojosnegros. Diese in den letzten Tagen der Befruchtung stattfindende Invasion ist überraschend intensiv. Traditionell wurde die Embryo-Implantation aus genetischer und biochemischer Sicht untersucht. Die aktuelle Studie von IBEC unterstreicht jedoch, dass auch physikalische Vorgänge eine entscheidende Rolle spielen.
Um den Moment der Implantation festzuhalten, entwickelten die Forscher eine künstliche Simulation einer Gebärmutter mit einem Gel aus Kollagen. Diese innovative Methode ermöglichte es, die Interaktion des Embryos mit der Gebärmutter in Echtzeit anzusehen. „Der Embryo bahnt sich einen Weg durch diese Struktur und beginnt, spezialisierte Gewebe zu bilden, die mit den Blutgefäßen der Mutter in Verbindung treten“, so Ojosnegros weiter.
Vergleich der Arten: Mensch versus Maus
Der Vergleich der Implantation von menschlichen und Mäuse-Embryonen brachte faszinierende Unterschiede zutage: Während Mäuse-Embryonen sich erweitern und über die Oberfläche der Gebärmutter ausbreiten, graben sich menschliche Embryonen in verschiedenen Richtung fest ein. Bei der künstlichen Stimulation durch äußere Kräfte rekrutieren menschliche Embryonen Myosin, ein Protein, das für die Regulierung von Muskelkontraktionen mitverantwortlich ist, und passten einige ihrer Fortsätze an. Mäuse-Embryonen hingegen änderten ihre Körperachsenausrichtung in Richtung des Kraftaufkommens. Diese Erkenntnisse zeigen, dass Embryonen aktive Akteure sind, die auf mechanische Signale während der Implantation reagieren.
Die Untersuchung der mechanischen Kräfte bietet spannende Forschungsperspektiven, besonders in der Optimierung der Auswahl und Behandlung von Embryonen in assistierten Reproduktionsprogrammen. Ein nächster offensichtlicher Schritt wäre es, die mechanischen Ursachen der Unfruchtbarkeit zu erforschen, neben den bereits bekannten genetischen Faktoren. Die menschlichen Embryonen für diese Forschung wurden von der Klinik Dexeus Mujer Barcelona bereitgestellt, die auf Geburtshilfe, Gynäkologie und Reproduktionsmedizin spezialisiert ist. Miquel Solé, Direktor des Dexeus Mujer Kryokonservierungslabors, betont die Bedeutung der strengen Auswahl und Bereitstellung dieser Embryonen für die Forschung.
