Plazenta: Aufbau, Stoffaustausch und Hormonbildung
Die Plazenta versorgt den Fetus über eine Gewebeschranke mit Sauerstoff und Nährstoffen und bildet die Hormone, die die Schwangerschaft erhalten und den Schwangerschaftstest möglich machen.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Plazenta ist das Austausch- und Hormonorgan der Schwangerschaft aus fetalem Chorion mit Zotten und mütterlicher Decidua basalis.
- Die Nabelschnur gehört zum fetalen Kreislauf und enthält zwei Arterien mit sauerstoffarmem und eine Vene mit sauerstoffreichem Blut.
- Sauerstoff und Nährstoffe gelangen zum Fetus, \(\ce{CO2}\) und Harnstoff zur Mutter, ohne dass sich das Blut über die Plazentaschranke hinweg vermischt.
- Ethanol diffundiert frei durch die Plazenta, mütterliche IgG werden über FcRn zum Fetus transportiert.
- Die Plazenta bildet hCG, das früh das Corpus luteum erhält, und Progesteron, das die Abstoßung des Endometriums verhindert.
- Urin-Schwangerschaftstests weisen hCG nach, nicht Estradiol, Progesteron, FSH oder LH.
Worum es geht
Die Plazenta ist das Organ, über das Mutter und Fetus Stoffe austauschen, ohne dass sich ihr Blut mischt. Gleichzeitig ist sie eine Hormondrüse. Für die Pharmazie zählt beides: Ihre Durchlässigkeit entscheidet, welche Arzneistoffe und Genussgifte den Fetus erreichen, und ihr Hormon hCG ist die Grundlage jedes Schwangerschaftstests aus der Apotheke.
Aufbau
Die Plazenta (Mutterkuchen) entsteht nach der Nidation aus zwei Geweben. Den fetalen Anteil bildet das Chorion. Es geht aus dem Trophoblasten des Keims hervor und treibt verzweigte Chorionzotten. Den maternalen Anteil stellt die Decidua basalis, die umgebaute Uterusschleimhaut.
In der Decidua münden mütterliche Spiralarterien in den intervillösen Raum. Dieser Raum ist mit mütterlichem Blut gefüllt. Die Zotten hängen darin wie Wurzeln in einem Wasserbecken. In ihrem Inneren verlaufen fetale Kapillaren, die vom mütterlichen Blut nur umspült werden.
Die Nabelschnur gehört vollständig zum fetalen Kreislauf. Sie verbindet den Fetus mit den Zottengefäßen der Plazenta. Sie enthält zwei Nabelarterien und eine Nabelvene, eingebettet in gallertiges Bindegewebe, die Wharton-Sulze. Die Bezeichnung folgt der Richtung zum Herzen und nicht dem Sauerstoffgehalt. Die Arterien führen deshalb sauerstoffarmes Blut vom Fetus zur Plazenta. Die Vene bringt sauerstoffreiches Blut zurück zum Fetus.
Stoffaustausch
An den Zotten tauschen Mutter und Fetus Stoffe in zwei Richtungen aus. Vom mütterlichen in den fetalen Kreislauf gelangen Sauerstoff und Nährstoffe wie Glucose, Aminosäuren und Fettsäuren. In umgekehrter Richtung gibt der Fetus seine Stoffwechselendprodukte ab, etwa \(\ce{CO2}\) und Harnstoff. Die Mutter scheidet sie über Lunge und Niere aus.
Dabei vermischen sich mütterliches und fetales Blut nicht. Zwischen beiden liegt eine dünne Gewebeschicht. Der Austausch läuft über Diffusion, erleichterte Diffusion und aktiven Transport durch diese Schicht hindurch.
Die Plazentaschranke ist die Gewebeschicht zwischen mütterlichem und fetalem Blut aus Synzytiotrophoblast, Zottenbindegewebe und fetalem Kapillarendothel. Stoffe, die sie überwinden und den fetalen Kreislauf erreichen, heißen plazentagängig.
Die Schranke ist kein dichter Filter. Kleine und lipophile Moleküle passieren sie leicht. Ethanol ist ein solches Molekül: Es diffundiert ungehindert, sodass das fetale Blut rasch ähnliche Alkoholkonzentrationen erreicht wie das mütterliche. Darauf beruht die fetale Alkoholschädigung. Dasselbe Prinzip gilt für viele lipophile Arzneistoffe.
Große Proteine kommen dagegen normalerweise nicht hindurch. Eine wichtige Ausnahme sind bestimmte mütterliche Immunglobuline, nämlich IgG-Antikörper. Der Synzytiotrophoblast nimmt sie gezielt über den Rezeptor FcRn auf und schleust sie zum Fetus. So erhält das Neugeborene einen Leihschutz aus mütterlichen Antikörpern, den Nestschutz. Warum gerade IgG diesen Weg nimmt, erklärt die Seite zu den Immunglobulinklassen.
Plazentahormone
Die Plazenta versorgt den Fetus nicht nur. Sie ist auch eine Hormondrüse, deren Hormone die Schwangerschaft aufrechterhalten. Die beiden wichtigsten sind hCG und Progesteron.
Humanes Choriongonadotropin (hCG) ist ein Glykoproteinhormon des Synzytiotrophoblasten. Es wird schon kurz nach der Einnistung gebildet. hCG wirkt am Ovar wie LH und hält das Corpus luteum am Leben. Ohne dieses Signal würde der Gelbkörper nach etwa zwei Wochen zugrunde gehen. Die hCG-Konzentration steigt steil an und erreicht um die 10. Schwangerschaftswoche ihr Maximum.
Progesteron stammt anfangs aus dem Corpus luteum. Ab etwa der 8. bis 12. Woche übernimmt die Plazenta selbst die Bildung. Danach steigt der Spiegel bis zur Geburt weiter an. Hohe Progesteronspiegel verhindern die Abstoßung des Endometriums und stellen die Uterusmuskulatur ruhig. Damit bleibt die Menstruation aus.
Dass die Plazenta hCG und Progesteron bildet und damit die Schwangerschaft erhält, wird im Examen gerne gefragt. Achte auf die Arbeitsteilung: hCG sichert früh das Corpus luteum, Progesteron verhindert die Abstoßung des Endometriums.
Schwangerschaftstest
Handelsübliche Schwangerschaftstests aus der Apotheke sind Schnelltests für den Urin. Sie weisen hCG nach. hCG wird über die Niere ausgeschieden und ist meist ab dem Zeitpunkt der erwarteten Regelblutung im Urin messbar. Der Teststreifen enthält Antikörper gegen hCG und zeigt eine Bindung als farbige Linie an. Das Messprinzip gehört zu den immunchemischen Nachweisen.
hCG eignet sich als Marker, weil nur Trophoblastgewebe es bildet. Bei den übrigen Sexualhormonen ist das anders, denn sie kommen auch im normalen Zyklus vor. Estradiol und Progesteron schwanken in jedem Zyklus, und FSH und LH stammen aus der Hypophyse der Gonadenachse. Ein erhöhter Wert dieser Hormone beweist also keine Schwangerschaft.
Schwangerschaftstest gleich hCG-Test. LH und hCG teilen sich dieselbe α-Untereinheit, deshalb erkennen die Testantikörper die spezifische β-Untereinheit von hCG.
Quiz
Aussage 1
Ethanol wird von der Plazentaschranke weitgehend zurückgehalten, sodass der Fetus kaum Alkohol abbekommt.
Ethanol ist klein und diffundiert frei durch die Plazenta. Das fetale Blut erreicht ähnliche Alkoholkonzentrationen wie das mütterliche.
Aussage 2
In den ersten Schwangerschaftswochen sorgt hCG dafür, dass das Corpus luteum weiter Progesteron bildet.
hCG wirkt LH-ähnlich am Ovar und verhindert den Untergang des Gelbkörpers, bis die Plazenta die Progesteronbildung übernimmt.
Aussage 3
Die beiden Nabelarterien führen sauerstoffarmes Blut vom Fetus zur Plazenta.
Arterien sind nach der Flussrichtung vom Herzen weg benannt. In der Nabelschnur transportieren sie daher sauerstoffarmes Blut zur Plazenta, die Nabelvene bringt sauerstoffreiches Blut zurück.
Aussage 4
Im intervillösen Raum vermischt sich mütterliches Blut direkt mit dem Blut des Fetus.
Das mütterliche Blut umspült die Zotten nur. Die Plazentaschranke trennt es vom fetalen Blut in den Zottenkapillaren.
Aussage 5
Schwangerschaftsschnelltests aus der Apotheke messen den Anstieg von Progesteron im Urin.
Die Tests weisen hCG nach. Progesteron schwankt auch im normalen Zyklus und taugt deshalb nicht als Schwangerschaftsmarker.
Aussage 6
Mütterliche IgG-Antikörper gelangen über einen FcRn-vermittelten Transport in den fetalen Kreislauf.
IgG sind plazentagängig. Der Synzytiotrophoblast schleust sie über FcRn zum Fetus und begründet so den Nestschutz.
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