Model van een foetus en de placenta of moederkoek. © Tim Kramer, Ruhr-Universität Bochum

Een enkel falend gen bij de moeder leidt tot miskramen

Een enkel gen van de moeder speelt zo'n belangrijke rol in de ontwikkeling van de placenta, dat het niet of slecht functioneren ervan leidt tot miskramen. Dat blijkt uit een nieuwe studie met zogenoemde "knockout muizen", die speciaal gemodificeerd waren zodat het Math6 gen bij hen ontbrak. De onderzoekers willen nu verdere analyses verrichten, om nieuwe inzichten te verwerven in de rol die het overeenkomstige gen speelt bij herhaaldelijke miskramen bij mensen. 

Bij de knockout muizen is het gen voor de transcriptiefactor Math6 uitgeschakeld. Transcriptiefactoren regelen de expressie - het tot uitdrukking komen - van een aantal ermee verbonden genen.

Math6 speelt een belangrijke rol in een aantal organen, zowel tijdens de ontwikkeling in de baarmoeder als bij volwassen organismen. Aan de Abteilung für Anatomie und Molekulare Embryologie van de Ruhr-Universität Bochum (RUB) hebben onderzoekers nu muizen gecreëerd waarbij het gen voor transcriptiefactor Math6 ontbreekt.

"Als we de gevolgen van het ontbreken van het gen bekijken, kunnen we tot conclusies komen over zijn functie", zo zei professor Beate Brand-Saberi in een persmededeling van de RUB. Brand-Saberi is het hoofd van de afdeling, en de belangrijkste auteur van de nieuwe studie. 

Zij en haar team konden aantonen dat door het uitschakelen van Math6 de ontwikkeling van het embryo niet verstoord wordt, in tegenstelling met wat vroeger gedacht werd. "Embryo's en foetussen sterven echter af door problemen met de placenta", zo zei Brand-Saberi. 

De ontwikkeling van de placenta, die uit een embryonaal en een maternaal of moederlijk deel bestaat, is essentieel om het embryo of de foetus tijdens de zwangerschap van voedingsstoffen te voorzien en afvalstoffen weg te werken.   

Voorstelling van een foetus in de baarmoeder met de placenta en de navelstreng, die de verbinding vormt tussen de placenta en de foetus. Bruce Blaus/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

Minder bloedvaten in moederlijk deel van placenta

Als eerste stap lokaliseerden de onderzoekers de expressie van Math6 in de placenta van muizen tijdens verschillende stadia van de zwangerschap, en ze slaagden er voor het eerst ook in na te gaan in welke hoeveelheden de transcriptiefactor werd aangemaakt. Daarbij bleek dat de activiteit van het gen een piek kent bij het begin van de zwangerschap. 

Bij de knockout muizen zonder Math6 vertoonde vooral het moederlijke deel van de placenta een aantal gebreken. "De vorm is anders, en er ontwikkelen zich minder bloedvaten", zei Marion Böing, van wie de thesis de basis vormt voor het onderzoeksproject, en een van de auteurs van de nieuwe studie. 

Daardoor treden er tijdens de zwangerschap bloedingen op, en die leiden tot het afsterven van de foetus.   

Een menselijke placenta (Foto: Inferis/Wikimedia Commons/CC BY-SA 2.0).

Genetische eigenschappen van moeder geven doorslag

Door verschillende muizen met elkaar te kruisen, stelden de onderzoekers vast dat de de gebreken aan de placenta enkel voorkwamen, als de zwangere muis de beide ouderlijke kopieën van het gen Math6 miste. Als de onderzoekers een vrouwelijke muis die maar een kopie miste, kruisten met een mannetje die beide kopieën miste, ontwikkelde de placenta zich normaal. 

"Bijgevolg hangt de storing af van het genotype [de erfelijke aanleg, de genetische eigenschappen] van de moeder, en niet van dat van het embryo", zei professor Brand-Saberi. "De expressie van Math6 bij de vrouw lijkt essentieel te zijn om de zwangerschap gaande te houden, en de foetus voedingsstoffen te leveren. Het feit dat een enkel gen van de moeder zo een cruciale speelt in de ontwikkeling van de placenta, is een buitengewone, maar erg belangrijke vaststelling."

Miskramen bij mensen beter begrijpen

Het onderzoek vormt de basis voor verder onderzoek van de placenta. 

De onderzoekers zijn van plan om in de toekomst de onderliggende mechanismen diepgaand te bestuderen, om zo complicaties bij de zwangerschap en herhaaldelijke miskramen bij mensen beter te leren begrijpen. 

Het onderzoek van Beate Brand-Saberi, Marion Boïng en hun collega Markus Napirei van de Ruhr-Universität Bochum is eerder deze maand verschenen in "Scientific Reports".