Trophoblast: Funktionen, Schichten und Entwicklung
Der Trophoblast ist eine Struktur, die aus einer Reihe von Zellen besteht, die die äußere Schicht bilden, die eine Blastozyste in frühen Stadien der embryonalen Entwicklung von Säugetieren umgibt. Der Begriff kommt vom griechischen Wort trophos und bedeutet "füttern"; und von Blasto, das sich auf die embryonale Keimzelle bezieht.
In den frühen Stadien der Schwangerschaft plazentarer Säugetiere differenzieren sich die Trophoblastenzellen als erste zu einem befruchteten Ei. Diese Gruppe von Zellen ist als Trophoblast bekannt, wird aber nach der Gastrulation als Trophoectoderm bezeichnet.
Der Trophoblast versorgt den sich entwickelnden Embryo mit Nährmolekülen und erleichtert seine Implantation in die Uteruswand aufgrund seiner Fähigkeit, das Gewebe der Gebärmutter zu erodieren. So kann sich die Blastozyste mit der durch die Uteruswand gebildeten Höhle verbinden, wo sie Nährstoffe aus der von der Mutter kommenden Flüssigkeit aufnimmt.
Funktionen
Der Trophoblast spielt eine entscheidende Rolle bei der Implantation und Plazentation. Beide Prozesse laufen korrekt ab als Folge der molekularen Kommunikation zwischen fötalem und maternalem Gewebe, die durch Hormone und Membranrezeptoren vermittelt wird.
Während der Implantation der Blastozyste werden neue Arten von verschiedenen Trophoblastenzellen erzeugt, die als villöse und extravillöse Trophoblasten bezeichnet werden. Ersterer nimmt am Austausch zwischen dem Fötus und der Mutter teil, und letzterer verbindet den Plazentakörper mit der Gebärmutterwand.
Andererseits ist die Plazentation durch den Befall der Uterusspiralarterien durch extravellos trophoblastische Zellen gekennzeichnet, die durch die Verankerung der Zotten entstehen. Aufgrund dieser Invasion wird die arterielle Struktur durch amorphes Fibrinoidmaterial und endovaskuläre trofoblastische Zellen ersetzt.
Diese Transformation schafft ein Perfusionssystem mit geringer Kapazität und hoher Kapazität von den radialen Arterien zum Zwischenraum, in den der Zottenbaum eingebettet ist.
Die Physiologie der Schwangerschaft hängt vom ordnungsgemäßen Verlauf der strukturellen und funktionellen Veränderungen der villösen und extravillösen Trophoblasten ab.
Dies bedeutet, dass eine Störung solcher Prozesse zu verschiedenen Arten von Komplikationen mit unterschiedlichem Schweregrad führen kann, einschließlich des möglichen Verlusts der Schwangerschaft und tödlicher Krankheiten.
Der Trophoblast ist, obwohl er nicht direkt zur Bildung des Embryos beiträgt, ein Vorläufer der Plazenta, dessen Funktion darin besteht, eine Verbindung mit der Gebärmutter der Mutter herzustellen, um die Ernährung des sich entwickelnden Embryos zu ermöglichen. Der Trophoblast ist ab Tag 6 in menschlichen Embryonen erkennbar.
Schichten
Während der Implantation vermehrt sich der Trophoblast, wächst und differenziert sich in zwei Schichten:
Syncytiotrophoblast
Der Syncytiotrophoblast ist die äußerste Schicht des Trophoblasts, seine Zellen haben keine interzellulären Grenzen, da ihre Membranen verloren gegangen sind (Syncytium). Aus diesem Grund werden die Zellen als mehrkernig beobachtet und bilden Schnüre, die das Endometrium infiltrieren.
Die Zellen des Syncytiotrophoblasten stammen aus der Fusion der Zellen des Cytotrophoblasten und ihr Wachstum bewirkt die Erzeugung der Chorionzotten. Diese dienen dazu, die Oberfläche zu vergrößern, die den Nährstofffluss von der Mutter zum Fötus ermöglicht.
Durch die Apoptose (programmierter Zelltod) der Zellen des Uterus entstehen Stromaräume, durch die die Blastozyste stärker in das Endometrium eindringt.
Schließlich wird im Syncytiotrophoblasten das humane Choriongonadotropinhormon (HCG) gebildet, das nach der zweiten Schwangerschaftswoche nachgewiesen wird.
Citotrophoblast
Der Zytotrophoblast bildet seinerseits die innerste Schicht des Trophoblasten. Grundsätzlich handelt es sich um eine unregelmäßige Schicht eiförmiger Zellen mit einem einzigen Kern, weshalb sie einkernige Zellen genannt werden.
Der Zytotrophoblasten befindet sich direkt unter dem Synzytiotrophoblasten und seine Entwicklung beginnt in der ersten Schwangerschaftswoche. Der Trophoblast erleichtert die Embryo-Implantation durch Cytotrophoblast-Zellen, die die Fähigkeit haben, sich in verschiedene Gewebe zu differenzieren.
Die ordnungsgemäße Entwicklung von Zytotrophoblastenzellen ist für die erfolgreiche Implantation des Embryos in das Uterusendometrium von entscheidender Bedeutung und ein stark regulierter Prozess. Das unkontrollierte Wachstum dieser Zellen kann jedoch zu Tumoren wie Choriokarzinomen führen.
Entwicklung
In der dritten Woche umfasst der Prozess der Embryonalentwicklung auch die Weiterentwicklung des Trophoblasten. Zu Beginn werden die primären Zotten von dem internen Zytotrophoblasten gebildet, der von der äußeren Schicht des Synzytiotrophoblasten umgeben ist.
Anschließend wandern die Zellen des embryonalen Mesoderms in Richtung des primären Zottenkerns, und dies geschieht in der dritten Schwangerschaftswoche. Ende dieser Woche beginnen sich diese mesodermalen Zellen zu vereinzeln, um Blutgefäßzellen zu bilden.
Mit fortschreitender Zelldifferenzierung bildet sich das sogenannte Villensystem der Haare. Zu diesem Zeitpunkt werden die Zotten der Plazenta gebildet, die die letzte sein werden.
Die aus diesem Prozess gebildeten Kapillaren kommen anschließend mit anderen Kapillaren in Kontakt, die sich gleichzeitig im Mesoderm der Chorionplatte und im Fixationsstiel bilden.
Diese neu gebildeten Gefäße kommen mit denen des intraembryonalen Kreislaufsystems in Kontakt. In dem Moment, in dem das Herz zu schlagen beginnt (dies geschieht in der vierten Entwicklungswoche), ist das Villensystem bereit, den Sauerstoff und die Nährstoffe zuzuführen, die für sein Wachstum notwendig sind.
Im weiteren Verlauf dringt der Zytotrophoblast noch stärker in den das Haar bedeckenden Synzytiotrophoblast ein, bis er das mütterliche Endometrium erreicht. Sie kommen mit haarigen Stielen in Kontakt und bilden die äußere zytotrophoblastische Hülle.
Diese Schicht umgibt den Trophoblasten und verbindet die Chorionplatte am Ende der dritten Schwangerschaftswoche (Tage 19-20) fest mit dem Endometriumgewebe.
Während sich die Chorionhöhle vergrößert hat, wird der Embryo durch den Fixationsstiel, eine ziemlich enge Verbindungsstruktur, an seiner Trophoblastenhülle verankert. Anschließend wird der Fixationsstiel zur Nabelschnur, die die Plazenta mit dem Embryo verbindet.
