Die Implantation wird eingeleitet, wenn die Blastozyste mit der Gebärmutterwand in Kontakt kommt.

Zona hatchingEdit

Um eine Implantation durchführen zu können, muss die Blastozyste zuerst ihre Zona pellucida loswerden. Dieser Vorgang kann als „Schraffieren“ bezeichnet werden.

FactorsEdit

Lytische Faktoren in der Gebärmutterhöhle sowie Faktoren aus der Blastozyste selbst sind für diesen Prozess essentiell. Mechanismen in letzterem werden dadurch angezeigt, dass die Zona pellucida intakt bleibt, wenn ein unbefruchtetes Ei unter den gleichen Bedingungen in die Gebärmutter gelegt wird. Eine wahrscheinlich beteiligte Substanz ist Plasmin. Plasminogen, der Plasminvorläufer, wird in der Gebärmutterhöhle gefunden, und Blastozystenfaktoren tragen zu seiner Umwandlung in aktives Plasmin bei. Diese Hypothese wird durch lytische Effekte in vitro durch Plasmin gestützt. Darüber hinaus hemmen Plasmininhibitoren in Rattenexperimenten auch das gesamte Zona-Schlüpfen.

AppositionEdit

Die allererste, lose Verbindung zwischen der Blastozyste und dem Endometrium wird als Apposition bezeichnet.

LocationEdit

Auf dem Endometrium wird die Apposition normalerweise dort vorgenommen, wo sich eine kleine Krypta befindet, vielleicht weil sie die Kontaktfläche mit der eher kugelförmigen Blastozyste vergrößert.

Auf der Blastozyste hingegen tritt es an einer Stelle auf, an der die Lyse der Zona pellucida ausreichend war, um einen Bruch zu erzeugen, der einen direkten Kontakt zwischen dem zugrunde liegenden Trophoblasten und den Dezidua des Endometriums ermöglicht. Letztendlich ist jedoch die innere Zellmasse innerhalb der Trophoblastenschicht am nächsten an der Dezidua ausgerichtet. Dennoch ist die Apposition auf der Blastozyste nicht davon abhängig, ob sie sich auf derselben Seite der Blastozyste befindet wie die innere Zellmasse. Vielmehr dreht sich die innere Zellmasse innerhalb des Trophoblasten, um sich an der Apposition auszurichten. Kurz gesagt, die gesamte Oberfläche der Blastozyste hat das Potenzial, die Apposition an die Dezidua zu bilden.

Molekularer Mechanismusbearbeiten

Die Identität der Moleküle auf dem Trophoblasten und den Endometriumepithelien, die die anfängliche Wechselwirkung zwischen den beiden vermitteln, bleibt unbekannt. Eine Reihe von Forschungsgruppen haben jedoch vorgeschlagen, dass MUC1, ein Mitglied der Mucinfamilie der glykosylierten Proteine, beteiligt ist. MUC1 ist ein Transmembran-Glykoprotein, das während des Implantationsfensters beim Menschen an der apikalen Oberfläche von Endometriumepithelzellen exprimiert wird und während dieser Zeit zwischen fruchtbaren und unfruchtbaren Probanden unterschiedlich exprimiert wird. MUC1 zeigt Kohlenhydratanteile auf seiner extrazellulären Domäne, die Liganden von L-Selektin sind, einem Protein, das auf der Oberfläche von Trophoblastenzellen exprimiert wird. Ein von Genbacev et al. entwickeltes In-vitro-Implantationsmodell., gab Beweise, um die Hypothese zu unterstützen, dass L-selectin Apposition der Blastozyste zum Gebärmutterepithel vermittelt, indem es mit seinen Ligands aufeinander einwirkt.

Adhäsionbearbeiten

Adhäsion ist eine viel stärkere Bindung an das Endometrium als die lose Apposition.

Die Trophoblasten haften durch Eindringen in das Endometrium mit Vorsprüngen von Trophoblastenzellen.

Diese anhaftende Aktivität erfolgt durch Mikrovilli, die sich auf dem Trophoblasten befinden. Die Trophoblasten haben bindende Faserverbindungen, Laminin, Kollagen Typ IV und Integrine, die diesen Adhäsionsprozess unterstützen

MUC16 ist ein Transmembranmucin, das an der apikalen Oberfläche von Uterusepithelien exprimiert wird. Dieses Mucin verhindert, dass sich die Blastozyste in eine unerwünschte Stelle auf dem Epithel einnistet. Somit hemmt MUC16 die Zell-Zell-Adhäsion. „Die Entfernung dieses Mucins während der Bildung von Uterodomen (bauchige Projektionen von der apikalen Oberfläche des Epithels, die häufig während der Implantationsphase gefunden werden) erleichtert die Trophoblastenadhäsion in vitro“.

Kommunikationbearbeiten

In diesem Stadium besteht eine massive Kommunikation zwischen der Blastozyste und dem Endometrium. Die Blastozyste signalisiert dem Endometrium, sich weiter an seine Anwesenheit anzupassen, z. B. durch Veränderungen im Zytoskelett von Dezidualzellen. Dies wiederum verdrängt die Dezidualzellen von ihrer Verbindung zur darunter liegenden Basallamina, wodurch die Blastozyste die nachfolgende Invasion durchführen kann.

Diese Kommunikation wird durch Rezeptor-Ligand-Wechselwirkungen, sowohl Integrin-Matrix als auch Proteoglycan, vermittelt.

Proteoglykanrezeptorenbearbeiten

Ein weiteres Ligandenrezeptorsystem, das an der Adhäsion beteiligt ist, sind Proteoglykanrezeptoren, die sich auf der Oberfläche der Dezidua des Uterus befinden. Ihre Gegenstücke, die Proteoglykane, befinden sich um die Trophoblastenzellen der Blastozyste. Dieses Ligand-Rezeptor-System ist auch nur am Implantationsfenster vorhanden.

InvasionEdit

Invasion ist eine noch weitergehende Etablierung der Blastozyste im Endometrium.

SyncytiotrophoblastsEdit

Die Protrusionen von Trophoblastenzellen, die im Endometrium anhaften, vermehren sich weiter und dringen in das Endometrium ein. Wenn diese Trophoblastenzellen eindringen, differenzieren sie sich zu einem neuen Zelltyp, dem Syncytiotrophoblasten. Das Präfix syn- bezieht sich auf die Transformation, die auftritt, wenn die Grenzen zwischen diesen Zellen verschwinden, um eine einzelne Masse vieler Zellkerne (ein Syncytium) zu bilden. Die übrigen Trophoblasten, die die innere Zellmasse umgeben, werden im Folgenden als Zytotrophoblasten bezeichnet. Syncytiotrophoblast wird nicht als Zelltyp bestimmt, sondern ist ein mehrkerniges Gewebe

Die Invasion setzt sich fort, wobei die Syncytiotrophoblasten die Basalmembran unter den Dezidualzellen erreichen, diese durchdringen und weiter in das Uterusstroma eindringen. Schließlich ist der gesamte Embryo in das Endometrium eingebettet. Schließlich kommen die Syncytiotrophoblasten mit mütterlichem Blut in Kontakt und bilden Chorionzotten. Dies ist der Beginn der Bildung der Plazenta.

Das Eindringen des Trophoblasten in das Endometrium wird durch die Metalloproteinase MMP-2 und MMP-9 Syncytiotrophoblasten in die Gebärmutter nachgewiesen, die versuchen, die mütterliche Blutversorgung zu erreichen, um die Grundlage für den fetalen Blutfluss zu schaffen

Extravillöse Trophoblastenbearbeiten

Extravillöse Trophoblasten sind Zellen aus den eindringenden Zotten, die in das Myometrium der Gebärmutter der Mutter wandern. Diese Zellen bauen die Spiralarterien um, um den mütterlichen Blutfluss zum wachsenden Embryo zu verbessern und zu sichern. Es gibt auch Hinweise darauf, dass dieser Prozess mit den Uterusvenen auftritt und sie stabilisiert, um die Drainage von fötalem Blut und Stoffwechselabfällen zu verbessern. Es wurde auch dokumentiert, dass Trophoblasten in die Mutter wandern und in verschiedenen Geweben gefunden wurden. Aus diesem Grund wurden Trophoblasten in ein Phänomen verwickelt, das als „Fetomaternaler Mikrochimerismus“ bekannt ist, bei dem fetale Zellen Zelllinien in mütterlichem Gewebe etablieren.

Sekretionenbearbeiten

Die Blastozyste sezerniert Faktoren für eine Vielzahl von Zwecken während der Invasion. Es sondert mehrere autokrine Faktoren ab, zielt auf sich selbst ab und stimuliert es, weiter in das Endometrium einzudringen. Darüber hinaus lösen Sekrete Dezidualzellen voneinander, verhindern, dass der Embryo von der Mutter abgestoßen wird, lösen die endgültige Dezidualisierung aus und verhindern die Menstruation.

AutokrineEdit

Humanes Choriongonadotropin ist ein autokriner Wachstumsfaktor für die Blastozyste. Insulin-like growth factor 2, auf der anderen Seite, stimuliert die Invasivität davon.

DislodgingEdit

Die Syncytiotrophoblasten verdrängen Dezidualzellen auf ihre Weise, sowohl durch Abbau von Zelladhäsionsmolekülen, die die Dezidualzellen miteinander verbinden, als auch durch Abbau der extrazellulären Matrix zwischen ihnen.

Zelladhäsionsmoleküle werden durch Syncytiotrophoblastensekretion von Tumornekrosefaktor-alpha abgebaut. Dies hemmt die Expression von Cadherin und Beta-Catenin. Cadherin sind Zelladhäsionsmoleküle, und Beta-Catenin hilft, sie an der Zellmembran zu verankern. Die inhibierte Expression dieser Moleküle lockert somit die Verbindung zwischen Dezidualzellen, So dass die Syncytotrophoblasten und der gesamte Embryo mit ihnen in das Endometrium eindringen können.

Die extrazelluläre Matrix wird durch Serin-Endopeptidasen und Metalloproteinasen abgebaut. Beispiele für solche Metalloproteinasen sind Kollagenasen, Gelatinasen und Stromelysine. Diese Kollagenasen verdauen Typ-I-Kollagen, Typ-II-Kollagen, Typ-III-Kollagen, Typ-VII-Kollagen und Typ-X-Kollagen. Die Gelatinasen existieren in zwei Formen; eine verdauende Typ-IV-Kollagen und eine verdauende Gelatine.

immunsuppressivedit

Der Embryo unterscheidet sich von den Zellen der Mutter und würde vom Immunsystem der Mutter als Parasit abgestoßen, wenn er keine Immunsuppressiva absondern würde. Solche Mittel sind plättchenaktivierender Faktor, humanes Choriongonadotropin, Frühschwangerschaftsfaktor, immunsuppressiver Faktor, Prostaglandin E2, Interleukin 1-alpha, Interleukin 6, Interferon-alpha, leukämiehemmender Faktor und koloniestimulierender Faktor.

DecidualizationEdit

Faktoren aus der Blastozyste lösen auch die endgültige Bildung von Dezidualzellen in ihre richtige Form aus. Im Gegensatz dazu degenerieren einige Dezidualzellen in der Nähe der Blastozyste und liefern Nährstoffe dafür.

Prävention der Menstruationbearbeiten

Humanes Choriongonadotropin (hCG) wirkt nicht nur als Immunsuppressivum, sondern „benachrichtigt“ auch den Körper der Mutter, dass sie schwanger ist, und verhindert die Menstruation, indem es die Funktion des Corpus luteum aufrechterhält.

Andere Faktorenbearbeiten

Andere Faktoren, die von der Blastozyste sezerniert werden, sind;

• Embryo-abgeleiteter Histamin-Releasing-Faktor
• Gewebeplasminogenaktivator sowie dessen Inhibitoren
• Estradiol
• β1-Integrine
• Fibroblasten-Wachstumsfaktor
• CYTL1
• Transformierender Wachstumsfaktor alpha
• inhibin
• Präimplantationsfaktor