Welche Rolle spielt die Plazenta in der Schwangerschaft? NIH-Forscher entwickeln „Placenta-On-A-Chip“, um dies herauszufinden
Welche Rolle spielt die Plazenta in der Schwangerschaft? NIH-Forscher entwickeln „Placenta-On-A-Chip“, um dies herauszufinden
Anonim

Die Plazenta ist ein vorübergehendes Organ, das sich während der Schwangerschaft in der Gebärmutter einer Frau entwickelt, um ihr Baby mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen. Nun hat ein internationales Wissenschaftsteam eine „Plazenta-on-a-Chip“entwickelt, um die Rolle dieser entscheidenden Körperstruktur zu untersuchen. Ihre ungewöhnliche biotechnologische Leistung kann auf Mikroebene die Funktion der Plazenta nachahmen und gleichzeitig die Übertragung von Nährstoffen von der Mutter auf den Fötus modellieren.

„Unser Plazenta-on-a-Chip-Modell hat das Potenzial, als kostengünstige experimentelle Plattform mit einem breiten Anwendungsspektrum zu dienen“, schreiben die Autoren in ihrer veröffentlichten Studie.

Wie studiert man sicher eine Plazenta? Da es für ein Baby potenziell riskant ist, zögern Forscher, dieses temporäre Organ während einer menschlichen Schwangerschaft zu untersuchen. Normalerweise arbeiten sie mit Tiermodellen oder im Labor gezüchteten Zellen, aber offensichtlich ist es nicht dasselbe. Für die aktuelle Studie entwickelten die Forscher ihren Plazenta-Prototyp teilweise auf Basis früherer Organ-on-a-Chip-Technologien.

Plazenta

Insbesondere die Plazenta-on-a-Chip-Technologie verwendet menschliche Zellen in einer Struktur, die der mütterlich-fetalen Barriere ähnelt. Das Gerät besteht aus einer semipermeablen Membran zwischen zwei Kammern, von denen eine mit mütterlichen Zellen aus einer Plazenta und die andere mit fetalen Zellen aus einer Nabelschnur gefüllt ist. Nachdem sie dieses Modell entworfen hatten, testeten die Forscher es. Eine einfache Übertragung von Glukose aus der mütterlichen Kammer in das fetale Kompartiment bewies, dass das Gerät erfolgreich widerspiegelt, was während eines täglichen Prozesses passiert, der für die Umwandlung von Kohlenhydraten in Energie erforderlich ist.

Die Forscher wollen herausfinden, wie die Plazenta einige Stoffe zum Baby transportiert und andere blockiert. Verbunden mit der Nabelschnur filtert die Plazenta Verunreinigungen aus dem Blut des Babys und verhindert gleichzeitig, dass Bakterien, Viren und bestimmte Medikamente das Baby erreichen. Das Wissen darüber, wie die Plazenta ihre Aufgabe als Verkehrspolizist effektiv erfüllt, könnte Ärzten helfen, den Gesundheitszustand von Mutter und Kind zu beurteilen und gleichzeitig die Schwangerschaftsergebnisse zu verbessern.

Die Forscher der University of Pennsylvania, der Wayne State University und der Seoul National University glauben, dass ihre neue Technologie bei Fragen helfen wird, die mit den aktuellen Plazenta-Modellen nicht beantwortet werden können. Zu ihren Fragen: Verschiedene Faktoren, darunter ein höheres mütterliches Alter und Bluthochdruck, beeinflussen bekanntermaßen die Gesundheit der Plazenta – aber warum?

„Wir hoffen, dass diese Technologie mit weiteren Verbesserungen zu einem besseren Verständnis der normalen Plazentaprozesse und Plazentastörungen führen kann“, sagte Dr. Roberto Romero, Studienautor und Leiter der Perinatologie-Forschungsabteilung des National Institute of Child Health and Human Development. in einer Pressemitteilung. Die Studie wird von den National Institutes of Health unterstützt.

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