Umbau der Brustdrüse

FRANÇOISE RAILHET, FRANKREICH

Wissenschaftler entdecken weiterhin Erstaunliches über die Anatomie von Mensch und Tier, darunter auch Entdeckungen im Zusammenhang mit der Laktation. Die Zerstörung beschädigter oder alter Zellen ist für die Erneuerung des Gewebes im Laufe des Lebens eines Menschen von entscheidender Bedeutung. Die Brustdrüse unterliegt zyklischen Schwankungen während des Menstruationszyklus und weiteren wichtigen Umbauschwankungen während der Schwangerschaft, Stillzeit und Rückbildung (dem inaktiven Zustand nach dem Abstillen). Eine Studie von Akhtar et al. aus dem Jahr 2016 analysierte die Rolle des Rac1-Proteins – eines Enzyms, das für den Gewebeumbau essentiell ist – in der Brustdrüse von Mäusen und Françoise Railhet teilt die Ergebnisse dieser Studie.

Die Autoren der Studie verwendeten einen genetisch veränderten Stamm weiblicher Mäuse, um das kodierende Gen für Rac1 zu unterdrücken. Mit anderen Worten: Den veränderten Mäusen fehlte dieses Enzym völlig (Rac-/Rac-Chromosomen – das heißt, das Gen für Rac1 war auf beiden Chromosomen unterdrückt). Die modifizierten Mäuse wurden mit männlichen Wildtyp-Mäusen (unmodifiziert) gepaart, die normale Enzymspiegel aufwiesen. Die meisten Jungtiere des ersten Wurfs (Rac+/Rac--Chromosomen – das heißt, das Gen für Rac1 war auf einem Chromosom normal und auf dem anderen unterdrückt), die von gentechnisch veränderten Weibchen geboren und von ihren Müttern gesäugt wurden, überlebten, obwohl sie im Erwachsenenalter kleiner waren . Ab dem zweiten Wurf starben jedoch alle Welpen, die von diesen Müttern geboren und gesäugt wurden, innerhalb von 24 Stunden nach der Geburt an schwerer Unterernährung. Ab dem zweiten Wurf waren diese gentechnisch veränderten Mäuse daher nicht mehr in der Lage, ihre Jungen zu stillen. Die Brustdrüsen der Mäuse wurden biopsiert und analysiert, wobei das Fehlen von Rac1 beobachtet wurde. Das Fehlen von Rac1 führte zu einer Atrophie des Brustdrüsengewebes und einer sehr starken Vergrößerung des Durchmessers der Milchgänge (Milchgänge). Weitere Studien an diesen Mäusen und an kultivierten Zellen ihrer Brustdrüsen bestätigten, dass das Fehlen des Rac1-Proteins für die abnormale Entwicklung der Brustdrüse verantwortlich war.

Die Autoren untersuchten auch die Auswirkungen des Fehlens des Rac1-Gens auf die Milchzusammensetzung. Bei den gentechnisch veränderten Mäusen war der Gehalt an Gamma- und Beta-Casein (Milchproteinen) in der abgesonderten Milch nach der zweiten Trächtigkeit stark erniedrigt. In Abwesenheit des Rac1-Gens wurden viele Gene, die für die Synthese verschiedener Milchproteine und -fette verantwortlich sind, gehemmt. Während der ersten Schwangerschaft schien sich die Brustdrüse richtig zu entwickeln. Allerdings wurde bereits bei der histologischen Untersuchung (mikroskopische Untersuchung des Gewebes) festgestellt, dass dessen Entwicklung beeinträchtigt war. Die nach dem ersten Wurf abgesonderte Milch enthielt weniger Lipide und Proteine, wurde aber in ausreichenden Mengen produziert, um den ersten Wurf richtig zu ernähren. Andererseits zeigte die histologische Untersuchung der Milchdrüse nach dem Absetzen des ersten Wurfs, dass die Milch in der Milchdrüse bei den gentechnisch veränderten Mäusen verblieben war, nicht jedoch bei Wildtyp-Mäusen. Daher scheint es, dass die normale Rückbildung der Brustdrüse nach dem Abstillen ohne das Rac1-Gen nicht stattfindet.

Im Laufe der Zeit beobachtete Brustdrüsenbiopsien ergaben, dass die Anomalien der Milchdrüse bereits zwei Tage nach dem Absetzen des ersten Wurfs vorhanden waren, wobei eine starke Erweiterung der Milchgänge noch vier Wochen nach dem Absetzen beobachtet wurde und auch während der zweiten Trächtigkeit noch vorhanden war. Bei unveränderten (Wild-)Mäusen waren die Milchgänge in den ersten Tagen nach dem Absetzen mäßig erweitert, aber die Brustdrüse war vier Wochen nach dem Absetzen vollständig in den Zustand vor der Trächtigkeit zurückgekehrt. Dies deutet darauf hin, dass Rac1 eine wichtige Rolle bei der Brustinvolution spielt, die für die normale Funktion der Brustdrüse während des anschließenden Stillens unerlässlich ist. Dies wurde durch eine weitergehende Untersuchung von Brustdrüsenzellkulturen bestätigt, bei der festgestellt wurde, dass in Abwesenheit von Rac1 die weißen Blutkörperchen, die für die Entfernung abgestorbener Brustzellen verantwortlich sind, die Milch, die in der Brustdrüse verblieb, nicht mehr „verdauen“ konnten, was zu einer schnellen Induktion führte eine massive Vergrößerung des Durchmessers der Milchgänge.

Der Umbau der Milchdrüse nach dem Abstillen, der die Rückresorption der noch abgesonderten Milch sowie die Beseitigung abgestorbener Zellen ermöglicht, ist für den Erfolg künftiger Laktationen von entscheidender Bedeutung. Rac1 spielt bei dieser Umgestaltung bei Mäusen eine wichtige Rolle. Die Existenz dieses Phänomens bei Frauen muss noch untersucht werden.

Akhtar, N et al. Rac1 steuert sowohl die Sekretionsfunktion der Brustdrüse als auch deren Umbau für aufeinanderfolgende Schwangerschaften. Dev Cell 2016; 38(5):522-35. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27623383

Françoise Railhet, ist ein ehemaliger LLL-Leiter und Biologe. Sie ist verantwortlich für die „Dossiers de l'Allaitement [Stillakten]“, die Publikation von LLL France für Gesundheitsfachkräfte.