Wie der Thymus hilft, Fehlgeburten und Gestationsdiabetes zu verhindern

Mikroskopische Aufnahme vom Thymus eines Erwachsenen./ picture-alliance, Universität Zürich

Wien – Die Schwangerschaftshormone, allen voran Progesteron, stimulieren die Bildung von regulato­rischen T-Zellen im Thymus, die eine Abstoßung der Plazenta vermeiden. Eine zentrale Rolle spielt dabei der RANK-Signalweg, der laut den in Nature (2020; DOI: 10.1038/s41586-020-03071-0) publizierten Studienergebnissen auch die Entwicklung eines Gestationsdiabetes verhindert, der bei den Versuchstieren lebenslange Folgen hatte.

Schon die alten Ägypter hatten wohl vermutet, dass das kleine Organ hinter dem Brustbein für den Ablauf einer gesunden Schwangerschaft wichtig ist. Auf den Hieroglyphen wird der Thymus regelmäßig neben der Plazenta dargestellt. Sie lagen damit nicht falsch, denn Immunologen vermuten heute, dass der Thymus mit dafür sorgt, dass das Immunsystem den semiallogenen Feten nicht abstößt. In dem Organ werden unter dem Einfluss der Gestagene sogenannte regulatorische T-Zellen (Treg) gebildet, die das Immunsystem bremsen, gleichzeitig aber den Schutz der Mutter vor Infektionen aufrechterhalten.

Ein Team um Josef Penninger vom Institut für Molekulare Biotechnologie in Wien kann jetzt zeigen, dass das Molekül RANKL hierbei eine wichtige Rolle spielt. RANKL (für „Receptor Activator of NF-kappaB Ligand“) war 1997 zuerst im Knochen entdeckt worden, wo es Osteoklasten zum Abbau von Knochen­substanz stimuliert. Der RANKL-Inhibitor Denosumab wird heute zur Behandlung der Osteoporose eingesetzt. Später stellte sich heraus, dass der Signalweg auch in anderen Organen von Bedeutung ist, unter anderem auch im Thymus.

Um die Funktion näher zu untersuchen, haben die Forscher den Rezeptor für RANKL aus dem Erbgut von Mäusen entfernt. Die Folge war eine verminderte Bildung von Tregs während der Schwangerschaft und eine erhöhte Zahl von spontanen Fehlgeburten. Die Forscher vermuten, dass es zu einer Abstoßung der Plazenta kam, weil dort die Tregs fehlten, die normalerweise einen Angriff des Immunsystems verhindern.

Dies war jedoch nicht die einzige Folge der eliminierten RANKL-Rezeptoren. Die trächtigen Tiere entwi­ckelten auch häufiger einen Gestationsdiabetes. Die Ursache vermuten die Forscher im viszeralen Fett­gewebe. Die während der Schwangerschaft gebildeten Tregs verhindern dort eine Entzündungsreaktion, die Grundlage für eine vermehrte Insulinresistenz ist.

Die Ausschaltung des RANKL-Signalwegs führte zu einer Vergrößerung der Fettzellen und zu einer vermehrten Gewebeentzündung. Bei den Muttertieren kam es zum gleichzeitigem Anstieg von Insulin und Blutzucker, der kennzeichnend ist für einen Typ-2-Diabetes. Der Gestationsdiabetes hatte für die Feten die bekannten Folgen. Die Tiere waren bei der Geburt zu groß (Makrosomie) und sie zeigten im späteren Leben Entwicklungsstörungen, zu denen auch eine erhöhte Anfälligkeit für Adipositas und Typ-2-Diabetes gehörten.

Die Forscher konnten den Gestationsdiabetes und die Makrosomie der Neugeborenen durch die Transplantation von Tregs von gesunden trächtigen Tieren verhindern. Im Plazenta-Gewebe von Frauen, die während der Schwangerschaft an einem Gestationsdiabetes erkrankt waren, wiesen sie eine verminderte Zahl von Tregs nach, was noch einmal die klinische Relevanz der tierexperimentellen Studien unterstreicht. © rme/aerzteblatt.de