Nieuw onderzoek van Scripps Research, gepubliceerd in Science, onthult de moleculaire mechanismen achter de manier waarop de baarmoeder fysieke krachten tijdens de bevalling detecteert en erop reageert. Deze ontdekking verklaart niet alleen waarom de bevalling soms vertraagt of voortijdig begint, maar legt ook de basis voor het verbeteren van behandelingen voor zwangerschaps- en bevallingscomplicaties.
De druksensoren van het lichaam
De baarmoeder breidt zich dramatisch uit tijdens de groei van de foetus en bereikt tijdens de bevalling een piekdruk. Wetenschappers hebben nu gespecialiseerde sensoren geïdentificeerd die deze krachten interpreteren en de spieractiviteit coördineren. Ardem Patapoutian, wiens eerdere werk hem een deel van de Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde van 2021 opleverde, leidde het onderzoek. Zijn team ontdekte dat het lichaam afhankelijk is van druksensoren om fysieke signalen te vertalen in gecoördineerde contracties.
Deze sensoren zijn ionkanalen opgebouwd uit eiwitten genaamd PIEZO1 en PIEZO2, waardoor cellen kunnen reageren op mechanische kracht. De onderzoekers ontdekten dat deze eiwitten verschillende maar complementaire rollen spelen tijdens de bevalling.
Twee sensoren, één proces
PIEZO1 werkt in de baarmoederspier zelf en detecteert stijgende druk naarmate de weeën intenser worden. Omgekeerd bevindt PIEZO2 zich in de sensorische zenuwen van de baarmoederhals en de vagina. Het wordt geactiveerd wanneer de baby deze weefsels uitrekt, waardoor een neurale reflex wordt geactiveerd die de samentrekkingen van de baarmoeder versterkt.
Samen zetten deze sensoren rek en druk om in elektrische en chemische signalen, waardoor de weeën worden gesynchroniseerd. Uit het onderzoek blijkt dat als het ene traject wordt verstoord, het andere gedeeltelijk kan compenseren, waardoor de bevalling doorgaat.
Wat er gebeurt als sensoren falen
Experimenten met muismodellen bevestigden het belang van deze sensoren. Muizen die beide PIEZO-eiwitten misten, vertoonden een zwakkere baarmoederdruk en vertraagde geboorten. Dit toont aan dat spiergebaseerde detectie en zenuwgebaseerde detectie samen werken. Toen beide systemen werden uitgeschakeld, werd de bevalling ernstig aangetast.
Uit verder onderzoek bleek dat PIEZO-activiteit helpt bij het reguleren van connexine 43, een eiwit dat microscopische kanalen vormt tussen gladde spiercellen. Deze kanalen maken gecoördineerde contracties mogelijk in plaats van onafhankelijke spasmen. Verminderde PIEZO-signalering leidde tot lagere connexine 43-niveaus en zwakkere contracties.
Menselijk weefsel bevestigt bevindingen
Analyse van menselijk baarmoederweefsel liet vergelijkbare PIEZO1- en PIEZO2-patronen zien als die waargenomen bij muizen, wat erop wijst dat een vergelijkbaar systeem bij mensen werkt. Dit kan een verklaring zijn voor arbeidsproblemen die worden gekenmerkt door zwakke of onregelmatige weeën die de bevalling verlengen.
Klinische observaties komen overeen met deze bevindingen; Het volledig blokkeren van sensorische zenuwen via ruggenprikken kan de bevalling verlengen. Dit bevestigt dat zenuwfeedback een rol speelt bij het bevorderen van weeën.
Toekomstige implicaties voor de arbeidszorg
Dit onderzoek opent de deur naar meer gerichte benaderingen voor het beheersen van bevalling en pijn. Als wetenschappers de PIEZO-activiteit veilig kunnen aanpassen, kan het mogelijk zijn om de weeën te vertragen of te versterken wanneer dat nodig is. Voor degenen die het risico lopen op vroeggeboorte, zou een PIEZO1-blokker de huidige spierontspannende medicijnen kunnen aanvullen. Omgekeerd kan het activeren van PIEZO-kanalen de vastgelopen bevalling herstellen.
De bevindingen benadrukken ook de wisselwerking tussen mechanische detectie en hormonale controle. Progesteron onderdrukt de expressie van connexine 43, waardoor de weeën niet te vroeg beginnen. Naarmate de progesteronspiegels tegen het einde van de zwangerschap dalen, kunnen PIEZO-gestuurde signalen de bevalling initiëren.
Toekomstige studies zullen sensorische zenuwnetwerken die betrokken zijn bij de bevalling in kaart brengen. Het differentiëren van zenuwen die samentrekkingen bevorderen en zenuwen die pijn overbrengen, zou kunnen leiden tot nauwkeurigere pijnverlichtingsmethoden zonder de bevalling te vertragen.
“Bevalling is een proces waarbij coördinatie en timing van cruciaal belang zijn”, zegt Patapoutian. “We beginnen nu te begrijpen hoe de baarmoeder zowel als spier als als metronoom fungeert om ervoor te zorgen dat de bevalling het lichaamseigen ritme volgt.”
Dit onderzoek onderstreept dat het vermogen van het lichaam om fysieke kracht waar te nemen essentieel is, niet alleen voor aanraking en evenwicht, maar ook voor een van de meest kritische processen in de biologie.
