Der weibliche Fortpflanzungstrakt ist ein koordiniertes Organsystem, in dem mehrere Zell- und Gewebeschichten zusammenarbeiten: Flimmerhärchen bewegen Flüssigkeit, die Muskulatur erzeugt rhythmische Kontraktionen, und die Schleimschicht bestimmt Reibung und Fließeigenschaften. Dieses fein abgestimmte Zusammenspiel ermöglicht den gerichteten Transport von Keimzellen, unterstützt die zyklusabhängige Gewebeerneuerung und trägt zur mechanischen Belastbarkeit während Schwangerschaft und Geburt bei. Unter physiologischen Bedingungen steuert das System großräumige Transportprozesse. Doch wie robust ist diese Mechanik – und wo stößt sie an ihre Grenzen? Genau hier setzt die Forschung von Dr. Stephanie Möllmert und ihrer Forschungsgruppe ›Mechanobiologie des Fortpflanzungstraktes‹ am Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin (MPZPM) an. Ihr Ziel ist es, grundlegende biophysikalische Erkenntnisse mit Fortschritten in der translationalen Diagnostik und Therapie verbinden.

Besonders anschaulich zeigt sich die Bedeutung mechanischer Prozesse am Beispiel der Eizelle: Ihr Weg vom Eisprung bis zur Einnistung ist von einer sich wandelnden mechanische Umgebung geprägt. Peristaltische Wellen der Muskulatur, der Schlag der Flimmerhärchen und die Eigenschaften der Schleimschicht treiben den Transport im Eileiter, während Faltenarchitektur und innerer Durchmesser lokale Druck- und Scherfelder prägen. 

Um die Physik und ihre physiologische Bedeutung in diesen Prozessen zu entschlüsseln, setzt das Team auf modernste Methoden: Brillouin-Mikroskopie, AFM-basierte Kraftspektroskopie, Rheologie, hochauflösende Bildgebung und kontrollierte Eingriffe. Die Wissenschaftler*innen um Möllmert erstellen so räumlich aufgelöste, quantitative Karten der mechanischen Eigenschaften. Diese ermöglichen dem Team, zentrale Einflussfaktoren und Parameterbereiche stabiler Funktion zu identifizieren.

Langfristig möchte die neue Forschungsgruppe eine mechanobiologische Beschreibung für den weiblichen Fortpflanzungstrakt entwickeln, die bisher bestehende biochemische und genetische Ansätze ergänzt. Möllmerts Team möchte die Grundlage schaffen, um mechanikbasierte Biomarker und Verfahren zur Risikoeinschätzung zu entwickeln, Kriterien für patientenrelevante Modellsysteme zu definieren und Designprinzipien für Diagnostik und Interventionen abzuleiten. Ziel ist es, grundlegende biophysikalische Erkenntnisse mit translationalen Ansätzen in Diagnostik und Therapie zu verbinden – um so die reproduktive und allgemeine Gesundheit von Frauen zu verbessern.