Blastocyste bzw. Blastozyste

Definition: Was ist eine Blastozyste bzw. was ist das Blastozysten-Stadium?

Während der Embryogenese durchläuft die befruchtete Eizelle mehrere Stadien, bevor sie sich in der Gebärmutter einnistet. Nach etlichen Teilungen entsteht die sogenannte Morula. Diese tritt wenig später in einen ersten Differenzierungsprozess ein und entwickelt sich so zur Blastozyste. Der Begriff Blastozyste bzw. Blastocyste leitet sich von den zwei altgriechischen Wörtern „blástē“ (βλάστη) und „kýstis“ (κύστις) ab. „blástē“ lässt sich dabei mit Spross, Knopse bzw. Keim übersetzen. „kýstis“ ist das Wort für Blase. Das Wort Blastocyste bedeutet also „Keimblase“.

Die Embryonalentwicklung beginnt bei Mensch und Maus gleich. Am Anfang steht die befruchtete Eizelle, die sogenannte Zygote. Sie entwickelt sich weiter zum Embryo, der sich in die Gebärmutterschleimhaut einnistet (Nidation) und bei dem innerhalb weniger Wochen alle Organe bereits angelegt werden, die nur noch bis zur Geburt ausreifen müssen.

 

Blastogenese: Von der Zygote über die Morula bis zur Blastozyste

Die erste Phase der Embryogenese bezeichnen Wissenschaftler als Blastogenese. Sie dauert in etwa zwei Wochen. In den ersten vier Tagen entwickelt sich die Zygote durch mehrere Teilungen in die Morula. Sie befindet sich noch immer im Eileiter und wird von der schützenden Zona pellucida umgeben. Am Ende der Morula-Phase teilen sich die Tochterzellen, die sogenannten Blastomere, in eine innere und äußere Zellschicht. Die äußeren Zellen bilden untereinander undurchlässige Zellverbindungen aus und trennen dabei die innere Zellschicht vom äußeren Flüssigkeitsmilieu ab.

Mit diesem ersten Differenzierungsschritt schaffen die Zellen die Grundlage für die Blastozyste. Die Zona pellucida umgibt zunächst weiterhin die Blastozyste. Sie besteht nun aus drei Teilen:

  • einer äußeren Zellschicht, dem sogenannten Trophoblast,
  • einer Keimblase, der sogenannten Blastozystenhöhle, die zellfrei ist und
  • einer inneren Zellmasse, dem sogenannten Embryoblast.

Die Blastozyste wird nun größer und größer, sodass es langsam zu eng für sie in der festen Zona pellucida wird. Sie beginnt sich aus ihr zu lösen. Zwischen dem fünften und sechsten Entwicklungstag erreicht die Blastozyste die Gebärmutter. Der Trophoblast fängt an, sich an der Gebärmutterschleimhaut festzusetzen, womit der erste Schritt der Einnistung erfolgt.

Aus dem Trophoblasten wird sich in den nächsten Wochen die Plazenta samt Amnion (Eihaut) entwickeln. Sie sind für die Versorgung bzw. den Schutz des Embryos zuständig. Aus dem im Trophoblasten liegenden Embryoblast wächst der Embryo heran, der ab der 9. Schwangerschaftswoche Fötus bzw. Fetus genannt wird. Innerhalb von neun Monaten wird sich aus diesen Zellen ein vollständiger, kleiner Menschen mit Armen, Beinen, Nase, Ohren und allen Organen entwickeln.

 

Umstritten: Gewinnung von Stammzellen aus der Blastozyste für die Forschung

Da während der Blastogenese ein erster Differenzierungsschritt erfolgt, enthält die Blastozyste bereits verschiedene Zelltypen. Dabei handelt es um embryonale Stammzellen.

Die Zygote ist die Urstammzelle und damit die Mutter aller Stammzellen. Ihre durch Teilung entstehenden Tochterzellen sind zunächst allesamt totipotent. Das bedeutet: Aus jeder einzelnen dieser Zellen kann sich ein kompletter Mensch samt erforderlicher Plazenta und Amnion entwickeln. Die Totipotenz bleibt bis zum Morula-Stadium erhalten. Erst mit der Weiterentwicklung des Maulbeerkeims zur Blastozyste kommt es zu einer ersten Differenzierung. Aus den totipotenten Stammzellen werden pluripotente Stammzellen. Pluripotenz bedeutet, dass sich die Stammzellen noch immer in alle Zelltypen des Körpers ausdifferenzieren können. Sie sind somit längst nicht auf eine spezielle Gewebeart festgelegt. Aus den pluripotenten Stammzellen kann jedoch von alleine kein neuer Organismus mehr entstehen, denn beispielsweise können sich aus dem Stammzellen des Embryoblasten keine Plazentazellen zur Versorgung von Embryo und Fötus mehr entwickeln. Umgekehrt sind die Zellen des Trophoblasten nicht mehr in der Lage, sich später zu Nervenzellen oder zu Herzzellen auszudifferenzieren. Mit der ersten Zellspezialisierung werden somit entscheidende Weichen für die spätere Entwicklung gestellt.

Für die Forschung sind sowohl totipotente als auch pluripotente, embryonale Stammzellen sehr interessant. Die Wissenschaft hofft, mit diesen „Alleskönnerzellen“ verschiedene, bislang unheilbare Krankheiten heilen zu können. Um jedoch an diese Stammzellen zu gelangen, muss die Blastozyste oder die Morula zerstört und damit menschliches Leben bewusst vernichtet werden. Das Verfahren ist ethisch höchst umstritten, sodass die Forschung mit embryonalen Stammzellen zu Recht in vielen Ländern stark reglementiert ist. In Deutschland wurden die strengen Anforderungen vom Gesetzgeber im Embryonenschutzgesetzt (ESchG) bzw. im Stammzellgesetz (StZG) geregelt.

 

Zusammenfassung und Beantwortung der häufigsten Fragen rund um den Begriff „Blastozyste/Blastocyste“

Was ist ein Blastocyst?

Als Blastocyst wird ein circa fünf bis sechs Tage alter Embryo bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt handelt es sich jedoch nur um eine Zellstruktur, die aus rund 200 Zellen besteht. Im Blastozysten-Stadium nistet sich der Embryo in die Gebärmutterschleimhaut ein. Für die Frau beginnt jetzt die Schwangerschaft.

Bei einer Kinderwunschbehandlung werden außerhalb des Mutterleibs per IVF gezeugte Embryonen in diesem Stadium der Frau in die Gebärmutter transplantiert.

 

Wie viele Zellen enthält die Blastocyste?

Eine Blastocyste besteht aus mindestens 32 Zellen, die durch Teilung aus der Zygote hervorgegangen sind. Beim Eintritt in das Blastocystenstadium differenzieren sich die Zellen der Morula (16 bis 32 Zellen) erstmalig. Es entsteht eine äußere und eine innere Zellschicht. Beide sind durch einen Hohlraum voneinander getrennt. Die äußere Zellschicht ist der sogenannte Trophoblast. Sie entwickelt sich zur Plazenta und dem Amnion weiter. Die innere Zellschicht ist der sogenannte Embryoblast. Aus ihm wird ein kompletter Mensch entstehen.

 

Wie lange dauert es, bis die Eizelle sich einnistet?

Von der Befruchtung (Fertilisation) bis zur abgeschlossenen Einnistung (Nidation) vergehen in etwa sieben bis acht Tage. Um den fünften Tag nach der Befruchtung ist die Zellkugel vom Eileiter bis in die Gebärmutter gewandert und in der Gebärmutter angekommen. Nun muss sie noch den richtigen Platz an der Gebärmutterwand finden. Erst dann kann die Blastozyste anfangen, sich langsam in die Gebärmutterschleimhaut einzunisten. Dafür gräbt sie sich buchstäblich eine kleine Mulde, bis der Zellhaufen vollständig eingebettet und mit den Schleimhautzellen bedeckt ist. Nun kann sich der Keimling mit der Mutter verbinden und an ihren Blutkreislauf andocken. Ist die Einnistung erfolgreich abgeschlossen, sorgt der Embryo für die Ausschüttung der Hormone hCG und Progesteron. Der mütterliche Organismus wird nun die Periode einstellen, sodass kein Abbau der Gebärmutterschleimhaut erfolgt. Der Prozess der Einnistung dauert ungefähr drei Tage, sodass der Embryo rund acht Tage nach der Befruchtung eine weitere wichtige Hürde genommen hat.