Eine bakterielle Vaginose entsteht, wenn die Zahl der schützenden Laktobazillen sinkt und die Zahl anderer Bakterien, die normalerweise in der Scheide vorkommen (wie z. B. Gardnerella vaginalis und Peptostreptokokkus) ansteigt. Sie kann zu ernsthaften Komplikationen führen, wie z. B. einer Beckenentzündung und bei schwangeren Frauen mit einer Infektion der den Fötus umgebenden Membranen (intraamniotische Infektion) mit vorzeitigen Wehen und Entbindung sowie mit Infektionen der Gebärmutter nach der Entbindung oder nach einem Schwangerschaftsabbruch.

Ein mikrofluidische Organchip wurde mit mit Kollagen und Puffer vorbehandelt. Die primäre humane Zervixepithelzellen (Mischung aus ekto- und endozervikalen Epithelzellen) waren kommerziell erhältlich. Die primären humanen zervikalen Fibroblastenzellen stammten von gesundem Gebärmutterhalsgewebe, das infolge einer Hysterektomie angefallen war. Die aus dem Gewebe isolierten Zellen wurden  expandiert in Fibroblasten-Expansionsmedium kultiviert. Die Forscherinnen und Forscher haben die Cervix-Chips mit einer optimalen gesunden, und im Vergleich, mit dysbiotisch-mikrobiellen Gemeinschaften besiedelt. Um die optimale Vaginalmikrobiota auf dem Cervix-Chip zu untersuchen, wurden drei Lactobacillus-Stämme eingesetzt, die von Frauenproben isoliert worden waren. Zur Untersuchung der nicht optimalen vaginalen Mikrobiota wurden Gardnerella vaginalis-Stämme isoliert. Nachdem die Gewebekultur stabil angezüchtet war, beimpften die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Organchips mit den jeweiligen Bakterienstämmen.

Das Wissenschaftsteam wertete aus, dass sich signifikante Unterschiede in der Barrierefunktion, der Lebensfähigkeit der Zellen, dem Proteom und der Schleimzusammensetzung ergaben. Diese Vorgänge ähneln der in vivo-Situation. Das Forschungsteam schlussfolgerte, dass die Zervix-Organchips als präklinische Testumgebung für die Entwicklung von therapeutischen Maßnahmen zur Verbesserung der Gesundheit von Frauen genutzt werden können.

Originalpublikation:
Izadifar, Z., Cotton, J., Chen, S. et al. Mucus production, host-microbiome interactions, hormone sensitivity, and innate immune responses modeled in human cervix chips. Nat Commun 15, 4578 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-48910-0

Weitere Informationen:
https://wyss.harvard.edu/news/human-cervix-modeled-in-microfluidic-organ-chip-fills-key-womens-health-gap/