Hur uppstod moderkakan – och hur har samspelet mellan mor och foster formats genom däggdjurens evolution? Med hjälp av singelcellsteknik kartlägger en ny studie, publicerad i Nature Ecology & Evolution, hur denna nyckelstruktur vuxit fram hos däggdjur – inklusive människan.
Hur kan två genetiskt olika organismer – mor och foster – leva så tätt sammanflätade under graviditeten, utan att kroppens immunförsvar slår larm? Och hur uppstod denna biologiska balans i evolutionen? En ny studie i Nature Ecology & Evolution kastar ljus över en av däggdjurens mest fascinerande uppfinningar: moderkakan – nyckeln till en fungerande, långvarig graviditet.
Bakom studien står ett internationellt forskarteam lett från Wiens universitet. Med hjälp av avancerad singelcellsteknik har de kartlagt hur celltyper och signalvägar vid gränsen mellan foster och moder har utvecklats. Resultaten visar att flera grundläggande funktioner i moderkakan har djupa rötter i däggdjurens utveckling – och att samspelet mellan mor och foster långt ifrån bara präglas av konflikt.
Vad är moderkakan – och varför är den så viktig?
Vad är egentligen moderkakan? Kort sagt är det ett tillfälligt organ som bildas under graviditetens första veckor. Från fostrets celler växer det in i livmoderväggen och bildar en tät kontaktzon: en biologisk mötesplats där syre, näring, hormoner och signaler utbyts. Moderkakan fungerar också som ett immunologiskt gränssnitt mellan två genetiskt olika individer – mor och foster.
I studien analyserade forskarna genaktiviteten i enskilda celler från sex däggdjursarter: människa, makak, mus, marsvin, pungråtta och tenrek. Den sistnämnda är ett litet insektsätande däggdjur från Madagaskar som tillhör en mycket tidig gren bland moderkaksdjuren.
Forskarna fokuserade på två celltyper: de fetala trofoblastcellerna som bildar moderkakan och invaderar livmoderväggen, samt de maternella stromacellerna som svarar på denna invasion.
De upptäckte att den genetiska signaturen för detta invasiva beteende har varit bevarad i över 100 miljoner år. Det tyder på att moderkakans mest centrala funktion – att växa in i livmodern – inte är unik för människan, utan en djupt rotad egenskap i däggdjurens utveckling.
Moderkakans placering varierar – men funktionen är konstant
Det är känt att moderkakan kan fästa på olika ställen i livmodern. I vissa fall växer den fast i framväggen – något som brukar kallas att ha moderkakan i framvägg – och i andra fall växer den fast i bakväggen eller modermunnen (placenta previa). Sådana variationer påverkar i regel inte moderkakans funktion, men kan ha betydelse för hur fosterrörelser upplevs eller hur en förlossning planeras.
I den nya studien såg forskarna att oavsett placering är det samma celltyper som återkommer i moderkakan – något som tyder på en bevarad och djupt rotad struktur i moderkakans arkitektur genom däggdjurens utveckling.
Samtidigt har utvecklingen inte stått still. Forskarna fann att de moderkaksbärande däggdjuren (placentadjur) har utvecklat nya former av hormonproduktion som saknas hos pungdjur. Det tyder på att längre och mer komplexa graviditeter blivit möjliga först efter att denna evolutionära innovation uppstått.
Graviditeten – konflikt eller samarbete?
En klassisk hypotes är att en graviditet innebär en sorts genetisk dragkamp: fostret försöker maximera sin tillväxt medan moderns gener vill spara resurser. Denna ”genomiska konflikt” kunde ses i vissa tillväxtreglerande gener, till exempel IGF2.
Men ett annat mönster dominerade: att kommunikationen mellan mor och foster ofta är finjusterad och samordnad. Den så kallade förtydligandehypotesen – där hormonsignaler fördelas tydligt mellan de två parterna – bekräftades av studien. Exempelvis kunde vissa WNT-proteiner och steroidhormoner spåras tydligt till endera vävnaden.
– Det verkar som att samarbete i högre grad än konflikt format graviditetens utveckling, säger Daniel J. Stadtmauer, huvudförfattare och evolutionsbiolog vid Wiens universitet, i ett pressmeddelande.
– Frågan är inte om det råder krig eller fred, utan var i genomet konflikten finns.
Singelcellsteknik öppnar nya fönster mot evolutionen
Den singelcellstekniska metodik som använts i studien gör det möjligt att följa genaktiviteten i enskilda celler och jämföra mellan arter. Tillsammans med evolutionära modeller kunde forskarna rekonstruera hur moderkakan och dess celltyper sett ut hos utdöda förfäder.
– Det här är ett kraftfullt sätt att studera komplexa biologiska system – från cellnivå till hela organ, säger Silvia Basanta, medförfattare till studien.
Förutom att öka förståelsen för däggdjurens utveckling, kan resultaten också få klinisk betydelse. Många graviditetskomplikationer, som havandeskapsförgiftning eller upprepade missfall, bottnar i störningar vid just moderkakan och dess gränszon mot modern.
Att förstå hur denna struktur vuxit fram – och varför den ibland fallerar – kan därför på sikt leda till bättre diagnostik och behandling.
Fakta: Studien i korthet
Titel: Stepwise evolution of placental cell types
Publicerad i: Nature Ecology & Evolution, juli 2025
Forskningsledare: Daniel J. Stadtmauer, Wiens universitet
Metod: Singelcellstranskriptomik på sex däggdjursarter
Nyckelfynd:
– Invasiva moderkaksceller har bevarats i över 100 miljoner år
– Hormonproduktion och celldialog har samutvecklats hos foster och moder
– Både samarbete och genetisk konflikt präglar graviditetens evolution
– Resultaten kan på sikt bidra till bättre förståelse av graviditetskomplikationer
Läs mer:
- ADHD hos barn kopplas till moderns hälsa under graviditeten
- Hormoner i samspel med hjärnan – ny forskning avslöjar kroppens amningsstrategi
- Stress under graviditeten: En riskfaktor för barnets långsiktiga hälsa
Publikation
Daniel J. Stadtmauer, Silvia Basanta, Jamie D. Maziarz, Alison G. Cole, Gülay Dagdas, Gilbecca Rae Smith, Frank van Breukelen, Mihaela Pavličev, Günter P. Wagner. Cell type and cell signalling innovations underlying mammalian pregnancy. Nature Ecology & Evolution, 2025; DOI: 10.1038/s41559-025-02748-x
