Der Körper von Schwangeren und stillenden Frauen unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht von dem anderer Frauen. Mehrere Organe passen sich unter dem Einfluss weiblicher Hormone an die Aufgaben und Herausforderungen während dieser Zeit an, um die Gesundheit von Mutter und Kind zu gewährleisten. Unter anderem wachsen die Milchdrüsen in den Brüsten und das Immunsystem produziert mehr Antikörper. Das geschieht nicht nur bei menschlichen Müttern, sondern bei allen trächtigen Säugetieren. Zudem essen Schwangere für zwei, um ihren Nährstoffbedarf und den des Babys zu decken. Was dabei im Körper der Mutter passiert, ist aber bislang erst in Teilen erforscht.
Hormone steuern Zellwachstum im Darm
Ein Forschungsteam um Masahiro Onji vom Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Wien (IMBA) hat nun untersucht, ob und wie sich auch der Darm während Schwangerschaft und Stillzeit verändert. Dafür verwendeten sie gentechnisch veränderte Mäuse und Darmorganoide von Mäusen und Menschen. An diesen dreidimensionalen Gewebemodellen, die aus Stammzellen des Darms kultiviert werden, analysierten sie auch, was auf molekularer Ebene bei Schwangeren und Stillenden passiert.
Tatsächlich verändert sich der Darm erheblich, wie das Team feststellte. Demnach organisieren sich die Zellen in den Dünndarmzotten um und vergrößern sich. Gesteuert wird diese strukturelle Veränderung durch Sexual-, Schwangerschafts- und Laktationshormone, die während der Schwangerschaft und Stillzeit ausgeschüttet werden, wie die Biologen feststellten. Die Hormone Prolaktin und Progesteron sorgen dabei für die Produktion des sogenannten RANKL-Liganden im Darm. Dieses Protein bindet an den passenden RANK-Rezeptor in den Stammzellen des Dünndarms, woraufhin sich diese Zellen verändern und zu größeren Epithelzellen heranwachsen. Bei Mäusen, denen dieser Rezeptor im Darm fehlt, war die Zottenvergrößerung während der Schwangerschaft und Stillzeit erheblich beeinträchtigt. Nach dem Abstillen schüttet der weibliche Körper keine Stillhormone mehr aus und diese Darmveränderungen werden vollständig rückgängig gemacht, wie die Tests an Organoiden von Mäusen und Menschen ergaben.
Mehr Nährstoffe für Mutter und Baby
Durch das Wachstum der Epithelzellen im Dünndarm vergrößert sich die Darmoberfläche der werdenden Mütter und wird nahezu doppelt so groß. Dadurch steht mehr Fläche zur Verfügung, um Nährstoffe wie Zucker, Eiweiß, Fett und Vitamine aus der Nahrung aufzunehmen. Durch den architektonischen Umbau der Darmzotten könnte zudem der Nahrungsfluss verlangsamt werden, was die Aufnahme von Nährstoffen ebenfalls optimiert, vermuten die Forschenden.
Aber wie groß ist der Einfluss dieser Veränderung auf die Nährstoffaufnahme und Versorgung des Babys? Ergänzende Analysen ergaben, dass eine ausbleibende Erweiterung der Darmfläche für die Ernährung des Babys von dauerhaftem Nachteil ist. „Unsere Studie zeigt, dass die Beeinträchtigung dieser Darmerweiterung durch das Fehlen des RANK/RANKL-Systems während der Schwangerschaft die Milch der stillenden Mütter verändert. Dies führt zu einem geringeren Gewicht der Babys und zu langfristigen, generationenübergreifenden Stoffwechselfolgen“, erklärt Onji.
