Künstlicher Eierstock bietet mehr natürlichen Hormonersatz

Forscher in den USA haben einen künstlichen Eierstock entwickelt, der Sexualhormone in den gleichen Proportionen herstellt wie ein gesundes. Sie berichten, dass der biotechnische Ovar im Labor zumindest eine anhaltende Freisetzung der Sexualhormone Östrogen und Progesteron zeigt und dass er Frauen eine natürlichere Option als eine Hormonersatztherapie bieten könnte.
Eierstöcke produzieren Eier und sezernieren auch Sexualhormone, die für die Gesundheit von Knochen und Herz von Frauen wichtig sind.
Frauen, die postmenopausal sind oder deren Eierstöcke beschädigt sind oder entfernt wurden, produzieren keine Sexualhormone, die zu unerwünschten Wirkungen führen können, die von Hitzewallungen und vaginaler Trockenheit bis zur Unfruchtbarkeit reichen. Es besteht auch ein erhöhtes Risiko für Osteoporose und Herzerkrankungen.
Während die medikamentöse Hormonersatztherapie (HRT) helfen kann, wird sie aufgrund des erhöhten Risikos für Herzerkrankungen und Brustkrebs häufig nicht für eine langfristige Anwendung empfohlen.
Berichterstattung in der März Ausgabe von BiomaterialienEmmanuel Opara von der Wake Forest University, North Carolina, und Kollegen beschreiben, wie sie Gewebe von Ratten verwendeten, indem sie zwei hormonproduzierende Eierstockzellen in eine Algenkapsel legten, um die natürliche follikuläre Umgebung zu simulieren, und sie dann mit Hilfe von bioaktiven Ovarien stimulierten Hypophysenhormone.
Die Kapsel hat eine Membran, die dünn genug ist, damit Sauerstoff und Nährstoffe eindringen können.

Mehrschichtige 3D-Mikrokapseln mit zwei Arten von Ovarialzellen

Das Halten der Eierstockzellen in einer Kapsel sollte den Patienten daran hindern, den künstlichen Eierstock abzustoßen, und ermöglichen, dass funktionelles Ovargewebe von Spendern verwendet wird, um bioartifizielle Eierstöcke für Frauen zu entwickeln, deren Eierstöcke nicht funktionieren.
Für die Studie isolierte das Team zwei Arten von endokrinen Zellen (Theca und Granulosa) aus den Eierstöcken von 21 Tage alten Ratten und bewertete dann drei verschiedene Arten, sie einzukapseln.
Eine Art, sie einzukapseln, die sie als "mehrschichtige Alginat-Mikrokapseln" beschreiben, wurde entworfen, um den natürlichen Eierstock, der Schichten von Zellen in einer dreidimensionalen Form enthält, genau nachzuahmen. Die anderen zwei Einkapselungsschemata hatten zweidimensionale Designs und wurden als Kontrollen verwendet.

Künstlicher Eierstock, stimuliert mit Hypophysenhormonen FSH und LH

Anschließend bewertete das Team die Funktion und Leistungsfähigkeit der drei Kapselsysteme im Labor, indem es sie zwei Hormonen aussetzte, die von der Hypophyse freigesetzt wurden: das follikelstimulierende Hormon (FSH) und das luteinisierende Hormon (LH). Diese Hormone stimulieren die Eierstöcke zur Produktion von Sexualhormonen.
Alle drei Kapsel-Schemata produzierten Progesteron und Östrogen bei Stimulation, aber das Mehrschicht-3D-Schema sezernierte 10 mal mehr Östrogen als die anderen zwei Schemata. Auch über einen Zeitraum von 30 Tagen nahm die Östrogenproduktion in allen Bereichen bis auf das Mehrschicht-3D-Schema allmählich ab.
Das mehrschichtige 3D-Schema sezernierte auch Inhibin und Aktivin, zwei Hormone, die mit der Hypophyse und dem Hypothalamus interagieren und wichtig für die Regulierung der Produktion von weiblichen Sexualhormonen sind.
Opara sagt, dass sie die Zellen in den Mehrschichtkapseln ähnlich wie die natürlichen Eierstöcke der Ratten funktionierten.

In Übereinstimmung mit dem angeborenen Kontrollsystem des Körpers

"Die Sekretion von Inhibin und Aktivin ... legt nahe, dass diese Strukturen möglicherweise als künstliche Eierstöcke funktionieren könnten, indem sie mit dem angeborenen Kontrollsystem des Körpers synchronisieren", sagt Opara.
Die Forscher sehen diese Fähigkeit, die körpereigenen Feedback-Mechanismen zu erlauben, die Freisetzung von Eierstockhormonen als einen weiteren potentiellen Vorteil des bioartifiziellen Ovars gegenüber HRT zu kontrollieren.
Opara sagt, dass sie bereits an dem nächsten Schritt arbeiten, der den bioartifiziellen Ovar-Ansatz bei Tieren evaluieren soll.
Mittel aus den National Institutes of Health halfen bei der Finanzierung der Studie.
In einer kürzlich vorgestellten Studie in PLUS EINSWissenschaftler beschreiben, wie Nanopartikel als "trojanische Pferde" verwendet werden. Sie könnten einen Weg gefunden haben, Chemo-Medikamente zu verabreichen, die die Fruchtbarkeit von Frauen mit Krebsbehandlung schützen.
Geschrieben von Catharine Paddock