Kommunikation zwischen Bakterien und Körper

Bakterielle Entitäten können die weiblichen Fortpflanzungsorgane und physiologische Vorgänge modulieren, ohne dass ein direkter Erregernachweis im Zielgewebe vorliegen muss. Eine internationale Übersichtsstudie unter maßgeblicher Beteiligung der Universitätsmedizin Greifswald – publiziert im Journal of Extracellular Vesicles – analysiert die funktionelle Rolle bakterieller extrazellulärer Vesikel (bEVs) bei immunologischen Vorgängen der Frühschwangerschaft, der embryonalen Implantation sowie der Plazentation.

Transzellulärer Transport und Interaktionsmechanismen an Gewebebarrieren

Bakterielle extrazelluläre Vesikel sind nanoscale Partikel mit einem Durchmesser von etwa 20 bis 400 Nanometern und unterschreiten die Dimensionen intakter Bakterienzellen deutlich. Diese Größeneigenschaft erlaubt es den Nanobläschen, physiologische Gewebebarrieren zu überwinden, in die Zirkulation einzutreten und zielgerichtet in Endometrium oder Plazentagewebe zu gelangen. „Bakterien werden häufig vor allem mit Infektionen und Krankheiten verbunden“, sagt Hannah Wein. „Viele von ihnen sind jedoch natürliche und nützliche Bewohner des menschlichen Körpers.“

Die Kommensalen des Darm-, Haut- und Genitalmikrobioms interagieren stetig mit dem Wirtsorganismus. „Man kann sich diese Vesikel wie winzige Transportpakete vorstellen, mit denen Bakterien Informationen an menschliche Zellen übermitteln“, erklärt Wein, eine der beiden Erstautorinnen der Übersichtsstudie. „Sie könnten erklären, wie das Mikrobiom die Gebärmutter und eine frühe Schwangerschaft beeinflusst, auch wenn dort lebende Bakterien bisher nicht eindeutig nachweisbar sind.“

Analytische Abgrenzung: Viable Keime versus vesikuläre Fracht

Während die Mikrobiomzusammensetzung des unteren Genitaltrakts weitgehend charakterisiert ist, bleibt die Existenz eines intakten, utermedialen Mikrobioms Gegenstand wissenschaftlicher Diskussionen. Der Nachweis bakterieller DNA im Uterus belegt keine Kolonisierung durch vermehrungsfähige Erreger, da die Nucleinsäuren auch aus lysierten Bakterien oder bEVs stammen können.

„Die von uns ausgewerteten Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Wirkung der Vesikel von den Bakterien abhängt, aus denen sie stammen“, erklärt Wein. Während bEVs kommensaler Lactobazillen die protektive Barrierefunktion stärken und die Besiedlung durch Pathogene inhibieren, können Vesikel pathogener Spezies entzündliche Kaskaden induzieren, die Epithelbarriere schwächen und reproduktionsmedizinische Störungen begünstigen.

Modulation der fetomaternalen Grenzzone

Die systematische Auswertung von fünf Humanproben-Studien sowie 14 in-vitro-Zellkulturmodellen belegt den Einfluss von bEVs auf Schlüsselprozesse der frühen Gestation. Hierzu zählen die Immunmodulation, die Angiogenese sowie die Invasivität des Trophoblasten in das mütterliche Endometrium – essenzielle Schritte für eine erfolgreiche Nidation.

„Bakterielle Vesikel eröffnen uns eine neue Perspektive auf die Kommunikation zwischen dem Mikrobiom und dem menschlichen Körper, insbesondere an der fetomaternalen Grenzzone, und fügen sich hervorragend in die etablierten Schwerpunkte ein, die unser Klinikdirektor Professor Zygmunt und sein Team seit over 20 Jahren prägen“, sagt PD Dr. Damián Muzzio.

Perspektiven für Diagnostik und bio-orientierte Therapien

„Bevor daraus neue diagnostische oder therapeutische Möglichkeiten entstehen können, müssen wir ihre Wirkung jedoch genauer untersuchen und zuverlässige Nachweisverfahren entwickeln.“ Zukünftig könnten spezifische bEV-Profile als funktionelle Biomarker zur Früherkennung von Fertilitätsstörungen oder Gestationskomplikationen dienen. Auch therapeutische Ansätze auf Basis definierter bEVs kommensaler Stämme sind denkbar, erfordern jedoch fundierte präklinische Studien zur Klärung des Sicherheitsprofils.

„Die Arbeit zeigt, wie wichtig es ist, neue biologische Konzepte in den Blick zu nehmen“, sagt Prof. Dr. Karlhans Endlich. „Unser Team an der Frauenklinik gehört zu den wenigen Arbeitsgruppen in Deutschland, die die Rolle bakterieller Vesikel während der frühen Schwangerschaft erforschen.“

Die Multi-Center-Arbeit entstand in Kooperation zwischen der Universitätsmedizin Greifswald, dem Karolinska-Institut, dem Karolinska-Universitätsklinikum (Schweden), der Universität Tartu sowie dem Biotechnologieunternehmen Celvia (Estland).

Quelle

Universität Greifswald (09/2026)