Plazenta

Definition und Aufbau

Die Plazenta, auch Mutterkuchen oder Fruchtkuchen genannt, ist ein während der Schwangerschaft entstehendes Organ an der Gebärmutterwand. Sie gehört zum embryonalen beziehungsweise später fötalen Organismus und wird von ihm gebildet. In ihr verlaufen Blutgefäße der Mutter und des Kindes, sodass der Embryo mittelbar mit dem Blutkreislauf der Mutter verbunden ist. Die Plazenta versorgt ihn mit Sauerstoff und Nährstoffen und übernimmt die Abgabe von Abfallstoffen. Die Verbindung zwischen Kind und Plazenta bildet die Nabelschnur.

Die menschliche Plazenta entsteht nach der Einnistung der Blastozyste aus dem fetalen Trophoblasten und der mütterlichen Gebärmutterschleimhaut, dem Endometrium beziehungsweise der Dezidua. Im ausgereiften Zustand wiegt sie etwa 500 bis 600 Gramm und hat einen Durchmesser von 15 bis 20 Zentimetern. Die fetale Seite besteht aus der Chorionplatte und der Nabelschnur und ist mit weißlich trübem Amnionepithel bedeckt.

Zwischen Chorionplatte und mütterlicher Basalplatte liegt der mit mütterlichem Blut gefüllte intervillöse Raum. Bindegewebige Plazentasepten teilen ihn in 15 bis 20 Kotyledonen, also einzelne Felder. Aus dem Chorion wachsen Primärzotten, die Sekundärzotten tragen. Durch das Einsprossen von Kapillaren entstehen Tertiärzotten, die dem Stoffaustausch dienen. Dieser erfolgt unter anderem durch Diffusion, erleichterte Diffusion, Pinozytose und rezeptorvermittelte Prozesse. Ein direkter Austausch der Blutströme findet normalerweise nicht statt.

Ab der vierten Schwangerschaftswoche, wenn das Herz des Kindes zu schlagen beginnt, wird die Frucht über die Plazenta versorgt. Das Organ ist nur vorübergehend tätig, enthält besonders wenig straffes Bindegewebe und ist nicht von Nerven durchzogen.

Versorgung, Schutz und Hormone

Die Plazenta erfüllt mehrere lebenswichtige Aufgaben gleichzeitig: Sie versorgt den Embryo beziehungsweise Fötus mit Nährstoffen und Sauerstoff, entsorgt Exkretionsprodukte und ermöglicht den Gasaustausch. Sie muss dabei ihr eigenes Wachstum steuern und während der gesamten Schwangerschaft parallel zu ihrer Entwicklung funktionsfähig bleiben. Außerdem beeinflusst sie das Immunsystem der Mutter so, dass es einerseits vor Infektionen schützen kann, andererseits aber die Plazenta und das Kind nicht als Fremdgewebe abstößt. Dieser Vorgang ist noch kaum erforscht.

Die Plazentaschranke ist eine passive Filtermembran, die mütterliches und kindliches Blut trennt. Ihr wesentlicher Bestandteil ist der aus dem Trophoblasten hervorgehende Synzytiotrophoblast, eine vielkernige Zellschicht ohne einzelne Zellgrenzen. Stoffe können durch Diffusion, erleichterte Diffusion, aktiven Transport, Diapedese oder Pinozytose übertragen werden. Sauerstoff, Wasser und einige Vitamine gelangen durch Diffusion zum Fötus. Auf demselben Weg können jedoch auch Alkohol, Gifte, Drogen und Medikamente übertreten. Glukose, Aminosäuren und Elektrolyte werden vor allem durch erleichterte Diffusion und aktive Transportvorgänge aufgenommen. Proteine, Fette und IgG-Antikörper gelangen durch Pinozytose in den kindlichen Kreislauf. Viren und Bakterien können sich durch Diapedese Zugang verschaffen.

Die mütterlichen IgG-Antikörper sind für den Nestschutz wichtig, weil das Kind bis einige Monate nach der Geburt noch nicht ausreichend eigene Antikörper bilden kann. Durch Mikroverletzungen der Plazenta kann kindliches Blut in den mütterlichen Kreislauf gelangen. Ist das Kind Rhesus-positiv und die Mutter Rhesus-negativ, kann die Mutter gegen kindliche Antigene sensibilisiert werden. Sie bildet dann plazentagängige IgG-Antikörper, die in einer späteren Schwangerschaft in den kindlichen Kreislauf gelangen und dort einen Morbus haemolyticus neonatorum auslösen können.

Als endokrines Organ bildet die Plazenta das Hormon Chorion-Gonadotropin. Etwa ab dem vierten Schwangerschaftsmonat produziert sie außerdem Progesteron, nachdem der Gelbkörper im Eierstock seine Produktion eingestellt hat. Progesteron unterdrückt die Regelblutung und ermöglicht das Fortbestehen der Schwangerschaft. Zusätzlich bildet die Plazenta humanes Plazentalaktogen (HPL). Es ist ab der 8. Schwangerschaftswoche im Serum der Mutter nachweisbar und nimmt bis zur Geburt kontinuierlich auf bis zu 2 Gramm täglich zu. HPL entwickelt die Brüste, bereitet sie auf die Laktation vor, reguliert den Stoffwechsel und wirkt anabol.

Veränderungen und Nachgeburt

Die Plazenta kann sich in Form, Größe und Ansatzstelle der Nabelschnur deutlich unterscheiden. Zu den Formvarianten gehören die Placenta succenturiata (Nebenplazenta), die Placenta bilobata beziehungsweise multilobata (zwei- oder mehrfach gelappte Plazenta), die Placenta anularis (ring- oder gürtelförmige Plazenta), die Placenta fenestrata und die Placenta membranacea. Eine Nebenplazenta oder eine gelappte Plazenta beeinträchtigt die Entwicklung des Fötus nicht.

Bei Plazentationsstörungen können Placenta accreta, Placenta increta oder Placenta percreta entstehen. Dabei wachsen die Zotten durch eine teilweise oder vollständig fehlende Dezidua in das Myometrium, also die Muskelschicht der Gebärmutter, ein. Dies kann nach der Geburt zu einer gestörten Ablösung der Plazenta führen. Auch Lageveränderungen wie verschiedene Formen der Placenta praevia sind möglich. Plazentatumoren sind insgesamt sehr selten; am häufigsten ist das Chorangiom. Weitere genannte Tumoren sind Chorangiomatose, Teratom und Plazentabett-Tumor (Placental site trophoblastic tumor).

Kurz nach der Geburt des Kindes werden die Plazenta und die Eihaut als Nachgeburt ausgestoßen. Manche Menschen lassen sich die Plazenta aushändigen, vergraben sie, häufig unter einem Baum, oder lassen daraus Globuli herstellen. Im 16. Jahrhundert wurde die Plazenta in China gegen Unfruchtbarkeit und Impotenz bei Männern empfohlen. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden Plazenten auch für Kosmetikprodukte verkauft, deren Cremes eine Hautverjüngung versprachen. Wissenschaftliche Studien dazu gibt es nicht; wegen der Sorge vor HIV/AIDS und anderen Infektionen ist diese Praxis überholt. Inhaltsstoffe werden heute aus anderen Quellen oder synthetisch gewonnen beziehungsweise durch andere Stoffe ersetzt.

Plazentophagie und Stammzellen

Als Plazentophagie wird der Verzehr der Plazenta bezeichnet. Fast alle sogenannten Plazentatiere verzehren ihre Nachgeburt; bei Menschen und Kamelen ist dieses Verhalten dagegen nicht die Norm. In verschiedenen menschlichen Gesellschaften gilt die Plazenta als Heilmittel im Wochenbett. Ein Teil der Mütter in Nordamerika, Ozeanien, Europa, Teilen Südamerikas und Asiens verzehrt sie. In den USA verzehrte 2018 jede dritte Frau, die ihr Kind nicht im Krankenhaus zur Welt brachte, ihre eigene Plazenta. In der traditionellen chinesischen Medizin wird getrocknetes Plazentapulver zur Anregung der Laktation und zur Behandlung von Fruchtbarkeitsstörungen verwendet. Bei 86 Prozent der untersuchten Frauen führten die in getrockneter Plazenta enthaltenen Hormone zu vermehrter Milchbildung. Die möglichen Risiken sind jedoch teilweise noch unerforscht.

Die Plazenta kann roh, als Brühe oder Sud, als Pulver oder in Kapseln eingenommen werden. Handelsprodukte müssen hygienische Vorgaben und festgelegte Verarbeitungsschritte einhalten; frische Plazenta muss innerhalb weniger Stunden nach der Geburt verarbeitet werden. Eine Literaturstudie von Cynthia W. Coyle und anderen aus dem Juni 2015, die Untersuchungen von 1950 bis 2014 auswertete, kam zu dem Schluss, dass Nutzen und Risiken weiter erforscht werden müssen. In einer Einzelfallstudie der US Centers for Disease Control and Prevention infizierte sich ein Kind mit Streptokokken der Gruppe B, nachdem die Mutter Kapseln aus ihrer Plazenta eingenommen hatte. Die Bakterien wurden im getrockneten Plazentagewebe und im Blut des Neugeborenen, nicht aber in der Muttermilch gefunden.

Aus der Plazenta, der Nabelschnur und dem Nabelschnurblut können Stammzellen gewonnen werden. In Plazenta und Nabelschnur wurden vor allem mesenchymale Stammzellen, im Nabelschnurblut vor allem blutbildende, also hämatopoetische Stammzellen nachgewiesen. Nabelschnurblutstammzellen können routinemäßig gewonnen, konserviert und medizinisch eingesetzt werden; 2001 war die Stammzelltransplantation zur Behandlung von Leukämie das häufigste Anwendungsgebiet. Die Gewinnung von Stammzellen aus der Nabelschnur selbst diente dagegen nur experimentellen und Forschungszwecken. 2013 gab es viele Studien zur regenerativen Medizin sowie zur Herstellung von Gewebe, Knorpel- und Knochenteilen, die Forschung befand sich aber noch in den Anfängen.

Fälle, in denen Nabelschnurblut für eine Stammzelltherapie benötigt wird, sind selten. Die Stammzellenbank Vita 34 nannte 30 medizinische Verwendungen bei mehr als 200.000 Einlagerungen. Eigene blutbildende Stammzellen aus Blut oder Knochenmark können häufig ebenfalls verwendet werden. Kritisiert werden außerdem die kurzen Abnabelungszeiten bei der Stammzellgewinnung, die deutlich unter der von der WHO empfohlenen Abnabelungsdauer liegen können. Beim längeren Abwarten, dem sogenannten Auspulsieren des Nabelschnurblutes, sind positive Effekte teilweise belegt, beispielsweise eine größere Eisenmenge im Blut des Säuglings.

Plazenten bei Tieren und Evolution

Bei Säugetieren werden Plazenten nach dem Ausmaß des Abbaus der Gebärmutterschleimhaut und nach der Verteilung ihrer Kontaktstellen unterschieden. Bei umfangreichem Abbau spricht man von einer Vollplazenta (Placenta vera). Dazu gehören bei Primaten, Nagetieren und Raubtieren die Scheibenplazenta (Placenta discoidalis) beziehungsweise die Gürtelplazenta (Placenta zonaria). Die Gürtelplazenta ist histologisch endotheliochorial: Das Chorion steht mit den mütterlichen Endothelzellen in Kontakt. Die Scheibenplazenta ist hämochorial und hat direkten Kontakt mit dem Blut der Mutter.

Bei geringerem Abbau der Gebärmutterschleimhaut spricht man von einer Halbplazenta (Semiplacenta). Bei Unpaarhufern und Walen sind die Kontaktstellen gleichmäßig über die Fläche verteilt (Placenta diffusa; histologisch epitheliochorial, also Kontakt des Chorions mit dem Epithel der Gebärmutterschleimhaut). Bei Schweinen liegt eine Placenta diffusa incompleta vor, bei der die Kontaktstellen nicht die gesamte Fläche bedecken. Wiederkäuer besitzen an lokal erhabenen, drüsenlosen Kontaktflächen, den Karunkeln, eine Placenta multiplex beziehungsweise cotyledonaria. Beuteltiere haben wegen ihrer kurzen Tragezeit von 8 bis 40 Tagen nur eine unvollkommene Dottersackplazenta. Eine ähnliche Versorgungsstruktur ist die Dottersack-Plazenta der Grundhaie.

Die Plazenta gilt als Schlüsselinnovation der Säugetiere. Sie ermöglichte zusammen mit Muttermilch, Milchdrüse und Mutterbindung eine Ernährungsverbindung zwischen dem Embryo im Mutterleib und der Mutter. Dadurch konnte sich das Wachstum im Mutterleib als entscheidender Vorteil entwickeln. Die Überlebenschancen des ungeborenen Nachwuchses wurden in der Zeit der Dinosaurier vor etwa 160 Millionen Jahren erhöht. Im Verlauf der Evolution wurde die Plazenta größer und die Tragezeit länger, was die Entwicklung lebend gebärender Säugetiere begünstigte.

Eine wichtige Rolle bei der Plazentabildung spielt das Gen Peg10. Es wurde wahrscheinlich durch ein Retrovirus in die DNA der Keimzellen früher Säuger eingebracht. Wird Peg10 bei Mäusen ausgeschaltet, kommt das Wachstum der Plazenta zum Stillstand und der Embryo stirbt früh. Peg10 trägt zur Bildung der Plazenta bei und unterbindet die Immunabwehr der Mutter, sodass der Embryo nicht abgestoßen wird. Für die Bildung des Synzytiotrophoblasten ist das env-Gen des endogenen Retrovirus HERV-W verantwortlich. Das viralen Ursprungs seiende Protein Syncytin, insbesondere Syncytin 1 und 2, sowie weitere beteiligte endogene Retroviren fehlen bei Beuteltieren und Kloakentieren.