3D-Modelle & Einzelzell-Tools für Plazenta-Angiogenese

Die Plazenta ist ein bemerkenswertes, aber oft wenig beachtetes Organ. Sie entsteht nur während der Schwangerschaft, verbindet die Mutter mit dem ungeborenen Kind und sorgt dafür, dass Sauerstoff und Nährstoffe zum Baby gelangen und Abfallstoffe abtransportiert werden. Damit dieses System reibungslos funktioniert, muss sich die Plazenta von Beginn an korrekt entwickeln. Einer der wichtigsten frühen Schritte ist die Bildung eines feinen und stark verzweigten Netzes aus Blutgefäßen im Inneren der Plazenta. Diese Gefäße entwickeln sich in enger Abstimmung mit anderen Plazentazellen und bilden gemeinsam die Austauschfläche, auch Plazentaschranke genannt, die entscheidend für die Versorgung und den Schutz des wachsenden Kindes ist. Wird dieser empfindliche Prozess gestört, kann dies ernste Folgen haben. Probleme wie Bluthochdruck während der Schwangerschaft, ein vermindertes Wachstum des Kindes oder eine Fehlgeburt stehen häufig mit einer fehlerhaften Plazentaentwicklung in Verbindung. Zunehmend deuten wissenschaftliche Erkenntnisse auch darauf hin, dass Störungen in der frühen Schwangerschaft das Risiko für Herz und Gefäßerkrankungen später im Leben erhöhen können. Trotz der großen Bedeutung dieser frühen Entwicklung ist bisher nicht ausreichend geklärt, wie sich die Blutgefäße der Plazenta genau bilden, welche Zelltypen daran beteiligt sind und wie sie sich gegenseitig beeinflussen. Dieses Projekt möchte jene offenen Fragen beantworten. Ziel ist es, dreidimensionale Zellmodelle zu entwickeln, die zentrale Aspekte der frühen Entwicklung menschlicher Plazentagefäß realistisch nachbilden. Mithilfe dieser Modelle werden verschiedene Arten menschlicher Plazentazellen sowohl einzeln als auch gemeinsam im Labor kultiviert. Dadurch kann genau beobachtet werden, wie sich Blutgefäße entwickeln, wie sich Zellen organisieren und wie sie miteinander kommunizieren. Ein besonderer Fokus liegt auf deren Fähigkeit, gemeinsam eine stabile und funktionelle Transportfläche aufzubauen. Darüber hinaus nutzt das Projekt eine moderne Analysemethode, die sogenannte Einzelzell Proteomik, mit der einzelne Zellen sehr detailliert untersucht werden können. Diese Methode hilft dabei zu verstehen, welche inneren Prozesse in den Zellen aktiv sind und welche Signale ihr Verhalten steuern. Erste Ergebnisse aus Vorarbeiten zeigen, dass dieser Ansatz sehr vielversprechend ist und Einblicke ermöglicht, die bisher nicht zugänglich waren. Langfristig soll diese Forschung nicht nur das Verständnis von Komplikationen in der Schwangerschaft verbessern, sondern auch ein In-vitro Modell für die Erforschung menschlicher Gefäßbildung und Gefäßnetzwerke vorstellen.