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Die Blastozyste: Quelle pluripotenter Stammzellen

200 Zellen und nur den Bruchteil eines Millimeters groß - man sieht der Blastozyste nicht an, dass ein Mensch aus ihr entstehen kann.

Am fünften Tag nach der Befruchtung entsteht die Blastozyste, die erste Form des Embryos, bei der unterschiedliche Zellen zu erken­nen sind. Doch die Blastozyste steckt noch immer in der Zona pellucida, der ursprünglichen Hülle der Eizelle. Die Entwicklung zehrt anfangs von den Ressourcen des Eis; die Zellen, die sich in dieser Zeit bilden, werden mit jeder Teilung kleiner. Die Größe des Embryo bleibt konstant, in den ersten Tagen beträgt sie 0,1 bis 0,2 mm.

Frühe Entwicklung des Embryos

Die ersten vier Zellteilungen haben einen kugeligen Haufen hervor­gebracht, die Morula. Unterm Mikroskop sehen die Zellen in diesem Stadium alle gleich aus, doch der Schein trügt. Die befruchtete Eizelle (die Zygote) war noch totipotent - aus ihr konnte sich ein ganzer Mensch ent­wickeln. Nach der zweiten oder dritten Teilung geht diese Fähigkeit verloren, die Zellen der Morula haben sich auf ein bestimmtes Schicksal festgelegt.

Zwei Zelltypen

Mit der Entwicklung der Blastozyste wird dieses Schicksal offenbar, man kann deutlich zwei Zelltypen unterscheiden. Die Blastozyste ist kein ungeordneter Zellhaufen mehr, sondern eine mit Flüssigkeit gefüllte Blase, in der sich eine winzige Zellmasse befindet. Die äußere Schicht, deren Zellen Trophoblasten genannt werden, vereinigt sich mit dem mütterlichen Gewebe und bildet die Plazenta. Aus den Embryoblasten hingegen, den Zellen im Inneren der Blastozyste, entwickelt sich der Fetus.

Embryoblasten sind pluripotente Stammzellen - aus ihnen können alle menschlichen Gewebe entstehen. Doch im Gegensatz zur totipotenten Zygote können sie sich nicht in die Gebärmutter einnisten und sich zum Fetus entwickeln. Ein vollständiger Mensch kann aus pluripotenten Zellen nicht mehr entstehen.

Schon nach wenigen Tagen verlieren die Zellen ihr pluri­potentes Potential. Mit der Einnistung in die Gebär­mutter, der Nidation, entwickelt sich die Blastozyste zur Gastrula, und aus den Embryoblasten gehen die drei Keimblätter hervor, dünne Schichten von Zellen, aus denen später die Körperorgane hervorgehen. Die Stammzellen der Keimblätter sind nur noch multipotent: Ihr Ent­wicklungs-Potential ist noch weiter eingeschränkt, sie sind auf bestimmte Organe festgelegt.

Aufbau der Blastozyste

Medizin

Stammzellen haben auch das Interesse von Medizinern ge­weckt, die sich neuartige Formen der Therapie erhoffen. Viele setzen dabei auf die embryonalen Stammzellen aus der Blastozyste, da sie entwicklungsfähiger und wachstums­freu­diger sind als die meisten ihrer Verwandten. Wäre da nicht ein großes ethisches Dilemma: Die Blasto­zyste, ein werdender Mensch, muss für ihre Gewinnung zerstört werden.

Ist die Blastozyste ein Mensch oder ein Zellhaufen? Die Ant­wort auf diese Frage entscheidet, ob die Therapie mit embryo­nalen Stammzellen ethisch akzeptabel ist oder nicht. Doch die Antwort fällt schwer - Naturwissenschaften, Philo­sophie und Religionen finden keinen gemeinsamen Nenner.

Weniger umstritten ist eine andere medizinische Anwendung. Manche Fruchtbarkeitskliniken werben damit, dass der Blastozysten-Transfer Frauen eine bessere Chance auf Schwangerschaft bietet. Die künstlich befruchteten Eizellen werden erst eingepflanzt, wenn im Reagenzglas eine Blasto­zyste entstanden ist. Allerdings bleibt diese Behauptung umstritten, unabhängige Studien konnten bislang keine erhöhte Erfolgsquote feststellen1.

Die Blastozyste ist ein kurzlebiges aber wichtiges Stadium der menschlichen Entwicklung. Ihr potentieller Nutzen für die Medizin bietet Anlass zu großer Hoffnung - aber auch zu erbittertem Streit. Dabei vergisst man leicht, dass die Blastozyste im Zentrum eines faszinierenden Ereignisses steht: Dem Übergang vom Zellhaufen zum Mensch.

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Teil 1/2: Blastozyste - Zellhaufen oder Mensch?
Teil 2/2: Die Blastozyste als Quelle pluripotenter Zellen
1 Glujovsky et al., Cleavage stage versus blastocyst stage embryo transfer in assisted conception., Cochrane Database Syst Rev. 2012, vol. 7, p. CD002118 (link)

Frühe Entwicklung des Embryos

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Aufbau der Blastozyste

Am Tag 5 der menschlichen Embryonal-Entwicklung entsteht die Blastozyste. Sie besteht nur aus zwei unterschiedlichen Zelltypen - Embryoblasten und Trophoblasten.

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Kurz und knapp

  • die Blastozyste entsteht etwa an Tag 5 der menschlichen Entwicklung
  • sie besteht aus zwei Sorten von Zellen
  • Trophoblasten verschmelzen mit der Gebärmutter und werden Teil der Plazenta
  • aus den Embryoblasten entsteht der Fetus
  • die Blastozyste ist Quelle der pluripotenten embryonalen Stammzellen
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