Wissenschaftler des Scripps Research Institute haben erstmals auf molekularer Ebene geklärt, wie die Gebärmutter während der Geburt physikalische Kräfte wie Dehnung und Druck wahrnimmt und in rhythmische Kontraktionen umsetzt. Die in Science veröffentlichte Studie identifiziert die Ionenkanäle PIEZO1 und PIEZO2 als zentrale Sensoren, die eine koordinierte Wehentätigkeit ermöglichen.
PIEZO1 sitzt in der glatten Uterusmuskulatur und reagiert auf den zunehmenden Druck während der Wehen. PIEZO2 befindet sich in den sensorischen Nerven von Zervix und Vagina und wird durch die Dehnung beim Tiefertreten des Kindes aktiviert. Beide Kanäle erzeugen elektrische und chemische Signale, die über eine neuronale Reflexbahn die Uteruskontraktionen verstärken. Sie kompensieren sich teilweise gegenseitig, sodass die Geburt auch bei Ausfall eines Pfades fortgesetzt werden kann.
In Mausmodellen wurde PIEZO1 oder PIEZO2 selektiv in Uterus oder umliegenden Nerven deaktiviert. Tiere ohne beide Proteine zeigten deutlich reduzierte Kontraktionskraft und verzögerte Geburten. Die Sensoren regulieren die Expression von Connexin 43, einem Protein, das Gap-Junctions zwischen Muskelzellen bildet und synchronisierte Kontraktionen ermöglicht. Fehlt die PIEZO-Signalisierung, sinkt Connexin-43, die Koordination bricht ein.
Analysen menschlicher Uterusgewebeproben zeigten vergleichbare Expressionsmuster von PIEZO1 und PIEZO2 wie bei Mäusen, was auf einen ähnlichen Mechanismus beim Menschen hindeutet.
Hintergrund: Die Ergebnisse erklären klinische Beobachtungen, wonach vollständige sensorische Nervenblockaden – etwa durch epidurale Anästhesie in hoher Dosierung – die Wehentätigkeit verlängern können. Sie eröffnen Perspektiven für gezielte Therapien: PIEZO1-Blocker könnten vorzeitige Wehen hemmen, PIEZO-Aktivatoren schwache Wehen bei Geburtsstillstand stärken. Derzeitige Medikamente wirken primär über Calciumkanäle; PIEZO-Modulatoren könnten präziser eingreifen.
Die Studie beleuchtet zudem die Interaktion mit hormonellen Signalen: Progesteron unterdrückt Connexin-43 während der Schwangerschaft; der Progesteron-Abfall kurz vor der Geburt aktiviert den PIEZO-Pfad.
Weitere Forschungen sollen klären, wie PIEZO-Signale mit anderen sensorischen Nervenfasern interagieren und welche Rolle sie bei Schmerzleitung spielen – mit dem Ziel, Schmerztherapien zu entwickeln, die die Wehentätigkeit nicht beeinträchtigen.
