Schwangerschaft: Gut, dass es RANK/L und den Thymus gibt

Wien. Forscher haben die Schlüsselrolle des Thymus bei unkompliziert verlaufenden Schwangerschaften aufgedeckt (Nature 2020; online 23. Dezember).

Dabei trage der bekannte Signalweg RANK/L während der Schwangerschaft dazu bei, den Thymus über weibliche Hormone neu zu „verdrahten“, sodass das Immunsystem der Mutter das Baby nicht abstößt und gleichzeitig den Stoffwechsel der werdenden Mutter steuert, teilt das IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften GmbH – in Wien zur Veröffentlichung der Studie mit. Forscher des IMBA haben zu den neuen Erkenntnissen beigetragen.

Im Thymus werden auch regulatorische T-Zellen (Treg) produziert, erinnert das IMBA in seiner Mitteilung. Die Hauptfunktion einer Treg-Zelle bestehe darin, andere Immunzellen zu steuern. Während der Schwangerschaft wirkten auch Hormone auf die Thymusdrüse, was wiederum Effekte auf das Immunsystem habe.

Arbeit mit einem Mausmodell

Wie jetzt die Forscher berichteten, wirke auch RANK/L im Thymus und habe auf diese Weise auch Einfluss auf das Immunsystem während der Schwangerschaft. Die Forscher arbeiteten mit einem Mausmodell, bei dem RANK im Thymus deaktiviert war.

„Fehlt das Protein RANK im Thymus, konnten weniger Treg-Zellen gebildet werden. Dies führte aber auch zu weniger Tregs in der Plazenta, was in einer erhöhten Fehlgeburtenrate resultiert“, wird Erstautorin Magdalena Paolino zitiert. Paolino ist ehemalige Postdoktorandin am IMBA und leitet nun ihr eigenes Labor am Karolinska Institut in Schweden.

Die neuen Forschungsarbeiten haben zudem ergeben, dass bei normalen Schwangerschaften die produzierten Tregs auch in das Fettgewebe der Mutter wandern, um Entzündungen zu verhindern und die Kontrolle des Glukosespiegels im Körper zu unterstützen. „Schwangere Mäuse ohne RANK hatten einen hohen Glukose- und Insulinspiegel im Blut und ähnlich wie die Babys von Frauen mit Gestationsdiabetes waren die neugeborenen Mäuse viel schwerer als der Durchschnitt“, so Paolino in der Mitteilung des IMBA.

Körpergewicht neugeborener Mäuse normalisiert

Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass ein Mangel an Tregs während der Schwangerschaft langanhaltende Auswirkungen auf die Nachkommen hatte, die ein Leben lang an Diabetes und Übergewicht litten. Erhielten die Mäuse, bei denen RANK deaktiviert war, Tregs, die aus dem Thymus bei normalen Schwangerschaften isoliert worden waren, konnten Fehlgeburten und erhöhter mütterlicher Glukosespiegels verhindert und auch das Körpergewicht der neugeborenen Mäuse normalisiert werden, wie das IMBA berichtet.

Die Forscher hätten auch Daten von Frauen mit Schwangerschaftsdiabetes analysiert, wobei sie eine verminderte Anzahl von Tregs in ihrer Plazenta feststellten, ähnlich wie bei der Studie an Mäusen.

RANK/L betrifft Knochen, Brustdrüsen und Thymus

Die neue Forschungsarbeit knüpft an frühere Arbeiten über das RANK/L-System an. RANK/L steuert den Knochenstoffwechsel, was auch zur Entwicklung eines Medikamentes gegen Osteoporose geführt hat, wie das IMBA in seiner Mitteilung erinnnert. Der RANK/L Signalweg sei durch Sexualhormone reguliert, was wiederum erkläre, warum Frauen besonders anfällig für Knochenschwund sind.

Eine weitere Schlüsselfunktion habe RANK/L für die Milchproduktion in der Brustdrüse. Der Signalweg lasse sich auch für Therapien gegen Brustkrebs nutzen, denn RANK/L kann verstärkt durch Sexualhormone und bestimmte Mutationen (wie etwa die BRCA-Mutationen) durch fehlreguliertes Wachstum der Brustdrüsen den Brustkrebs antreiben. Das gegen Osteoporose entwickelte Medikament wird nun in einer klinischen Studie zur Brustkrebsprävention in Phase III getestet.

„Es ist aufregend, dass wir nun eine vollkommen neue Funktion von RANK/L im Thymus gefunden haben“, erklärt Josef Penninger, der Letztautor der aktuellen Nature Publikation, in der Mitteilung des IMBA. Das Faszinierende daran sei, dass dieses System von Sexualhormonen gesteuert wird, um den weiblichen Körper optimal an die komplexen biologischen Herausforderungen der Schwangerschaft und Stillzeit anzupassen.

„Außerdem haben wir dabei eine völlig neue Funktion des Thymus entdeckt – dieses Organ reguliert nicht nur Immunität, sondern ist auch für einen gesunden Stoffwechsel in der Schwangerschaft verantwortlich“, so Penninger. (eb)