Oogenese

Bei Frauen produziert die Oogenese für jede Vorläuferzelle, die in die Meiose eintritt, eine reife Eizelle oder Eizelle. Dieser Prozess unterscheidet sich in zwei wesentlichen Schritten von dem entsprechenden Verfahren der Spermatogenese beim Mann. Zum einen sind die meiotischen Teilungen während der Oogenese asymmetrisch, was bedeutet, dass eine große Eizelle (die den größten Teil des Zytoplasmas enthält) und ein kleiner Polkörper das Ergebnis der Meiose I sind, welche nochmals in der Meiose II entstehen. Da nur Eizellen durch die Befruchtung zu Embryonen werden, sorgt diese ungleiche Verteilung des Zellinhalts dafür, dass genügend Zytoplasma und Nährstoffe für die frühen Entwicklungsstadien des Embryos zur Verfügung stehen. Zweitens kommt es während der Oogenese zu einem Stillstand der Meiose an zwei verschiedenen Stellen: einmal während des Embryonalwachstums und ein zweites Mal während der Pubertät. Bei Säugetieren werden die Eizellen in der Prophase I bis zur Geschlechtsreife gehalten. Ab diesem Punkt setzt sich die Meiose I unter hormonalem Einfluss fort, bis eine Vorläuferzelle der Eizelle in den Eileiter abgegeben wird. Beim Eisprung verlässt die Vorläuferzelle den Eierstock und wird nur durch Befruchtung stimuliert die Meiose II zu beenden und eine vollständigen Eizelle zu bilden.

Oogenese, Alter und andere Einflussfaktoren

Störungen während der Oogenese können schwerwiegende Folgen haben. Insbesondere Probleme mit der Chromosomentrennung während der Meiose I oder Meiose II können dazu führen, dass ein Embryo aneuploid ist, also eine abnormale Anzahl an Chromosomen enthält. Mit zunehmendem Alter steigt das Risiko einer Frau, ein Kind mit bestimmten Arten von Aneuploidie, wie dem Pätau-Syndrom, zu bekommen. Diese Krankheit ist durch Anomalien des Zentralnervensystems, Entwicklungsverzögerungen und Kindersterblichkeit gekennzeichnet und wird durch eine zusätzliche Kopie des Chromosoms 13 verursacht. Es werden mehrere Erklärungen für die Rolle des Alters vorgeschlagen, darunter der Abbau des meiotischen Spindelapparats über die Jahre (der für die Spaltung der Chromosomen während der Teilung verantwortlich ist) oder die allmähliche Anhäufung von abnormen Zellen in den Eierstöcken. Daher werden Frauen ab 35 Jahren typischerweise pränatale Tests angeboten, wie zum Beispiel Blutuntersuchungen, Nackentransparenzmessungen mit Ultraschall, Chorionzottenbiopsie oder Amniozentese, mit denen festgestellt werden kann, ob ein Fötus Chromosomenstörungen trägt.

Neben dem Alter der Frau beschäftigen sich andere Forscher damit, wie bestimmte Krankheiten die Oogenese und die Qualität der Eizellen beeinflussen können. Eine dieser Erkrankungen, die zunehmend an Interesse gewinnt, ist die Endometriose, bei der sich die blutreiche Gebärmutterschleimhaut, die sich normalerweise in der Gebärmutter einer Frau vor der Menstruation ansammelt, an anderer Stelle im Körper ansammelt. Sie sammelt sich dann z.B. in Eierstockzysten, entlang des Dickdarms oder entlang der Auskleidung der Bauchhöhle. Interessanterweise können Eizellen von Frauen mit Endometriose, die in vitro befruchtet wurden, Defekte im meiotischen Spindelapparat oder eine Abnahme der Befruchtungsrate aufweisen. Die laufende Forschung dieser Krankheit führte einige Wissenschaftler bereits zu der Hypothese, dass die schlechte Qualität der Eizellen durch erhöhte Mengen von immunassoziierten Proteinen oder eines veränderten Hormonspiegel in diesen Patientinnen verursacht wird.

Weitere Forschungsarbeiten untersuchten den Einfluss von Umweltfaktoren auf die Oogenese und ihre Beziehung zur Aneuploidie. Das Kauen von Tabak, der Gebrauch von Hormonen (besonders bei älteren Frauen) und sogar die Exposition gegenüber Bisphenol-A, einem Bestandteil vieler Kunststoffe, wurden alle vorgeschlagen die Oogenese und den Prozess der Meiose nachteilig zu beeinflussen.