Von der Pubertät bis zu den Wechseljahren unterliegt die Frau einem tiefgreifenden inneren Takt – ihrem Menstruationszyklus. In einem rund 28-tägigen Rhythmus kommt es durch die Hirnanhangsdrüse zur Ausschüttung von Steuerungshormonen, die auf die Eierstöcke wirken. Diese produzieren nun je nach Zyklusphase verschiedene Hormone, darunter die Geschlechtshormone Östrogen und Progesteron. Die im Monatstakt wechselnden Hormonspiegel beeinflussen wiederum nicht nur Eisprung und Gebärmutterschleimhaut, sondern auch viele andere Körperfunktionen – sogar Stimmung und geistige Leistung der Frauen schwankt im Rhythmus des weiblichen Zyklus. Auch Medikamente wirken je nach Zyklusstadium unter Umständen unterschiedlich gut. Bisher allerdings lässt sich dies nur sehr eingeschränkt im Vorhinein testen. “Es sind jedoch nur wenige in vitro und in vivo Modelle bislang verfügbar, die den kompletten 28-Tages-Zyklus rekapitulieren können”, erklären Teresa Woodruff von der Northwestern University in Evanston und ihre Kollegen. Einer der Gründe dafür: Um den weiblichen Zyklus zu erzeugen, wirken eine Vielzahl von Organen und Geweben zusammen. Ihre eng miteinander verknüpften Funktionen über Zellkulturen nachzubilden, war bisher kaum möglich.
Jetzt jedoch könnte Woodruff und ihren Kollegen ein erster wichtiger Schritt hin zu einem Zyklus “im Reagenzglas” gelungen sein. Denn sie haben ein System entwickelt, mit dem fünf verschiedenen Gewebe des weiblichen Genitaltrakts mindestens einen Monat lang gemeinsam gehalten werden können – und sogar Hormone produzieren. Für ihre Studie platzierten die Forscher Gewebestückchen aus Mäuse-Eierstöcken, sowie Gewebe aus menschlichen Eileitern, dem Gebärmutterhals, der Hüllmembran des Uterus und der Leber in eine spezielle Kulturanlage. In dieser werden alle Gewebe in jeweils eigenen Minibehältern gehalten, stehen aber über ein komplexes System von Pumpen miteinander in Verbindung. Über diese Pumpen werden die Zellen auch mit Nährstoffen und den im Laufe des 28-tägigen Zyklus wechselnden Steuerungshormonen versorgt. Die Forscher prüften nun, ob und wie sich die verschiedenen Gewebe unter dem Einfluss dieses äußeren Takts veränderten.
Reaktionen wie im weiblichen Körper
Das Ergebnis: Zuerst reagierte das Eierstockgewebe auf die Stimulation: Die Zellen reiften heran und produzierten die Hormone Östrogen und Progesteron im gleichen Takt, wie es auch die Eierstöcke im weiblichen Körper tun. Angeregt durch diese Hormone veränderten sich die anderen Gewebeproben nun ebenfalls, wie die Forscher beobachteten. So nahm die Dicke des Eileitergewebes zur Mitte des Zyklus hin zu und die Zellen des Endometriums produzierten im Laufe der Zeit vermehrt Rezeptoren für Östrogen und Progesteron. Auch Wachstumsfaktoren und Botenstoffe, wie sie normalerweise während des Menstruationszyklus von den Geweben ausgeschüttet werden, konnten die Wissenschaftler nachweisen. “Das spricht dafür, dass unser integriertes System die Produktion sowohl reproduktiver als auch nicht-reproduktiver Substanzen nachbilden kann”, sagen Woodruff und ihre Kollegen.
