Untersuchung zur Expression des Alpha-Fetoprotein-Rezeptors in der fetomaternalen Einheit

Abstract

Die Entwicklung der fetomaternalen Einheit mit seiner hämochorialen Plazenta und deren uneingeschränkte Funktion gestatten einen adäquaten Gasaustausch sowie Transport von Nährstoffen und fetalen Stoffwechselprodukten zwischen Mutter und Fetus. Eine schlecht entwickelte plazentare und uterine Vaskulatur ist oft mit fetalen Wachstumsretardierungen, Frühaborten, hohem Risiko von intrauterinem Fruchttod, hoher intra- und perinataler Mortalität und Morbidität assoziiert. Damit die Plazenta alle Funktionen adäquat ausüben kann, bedarf es eines komplexen Zusammenspiels zahlreicher maternaler und fetaler Fakoren. Dazu zählt das onkofetale a-Fetoprotein (AFP). AFP konnte als angigener Faktor und als wichtiges Transportprotein in der fetomaternalen Einheit identifiziert werden. Es spielt eine wichtige Rolle in der Bindung und Aktivitätsmodulation von Liganden, die der Zelldifferenzierung und der fetalen Entwicklung dienen. Die Synthese von AFP erfolgt jedoch nicht nur in fetalen hämatopoetischen Organen; es wird ferner von Tumoren im adulten Organismus sezerniert. Ein membranständiger Rezeptorkomplex für AFP konnte immunhistochemisch auf Oberflächen von Zellen embryonaler und tumoröser Abstammung nachgewiesen werden. Durch Aufnahme- und Bindungsstudien des AFP-Rezeptors wurde die Basis für das Konzept eines autokrinen AFP/AFP-Rezeptor-Systems geschaffen. Die vorliegende Arbeit konnte in gelelektrophoretischen und durchflusszytometrischen Untersuchungen Evidenzen dafür aufzeigen, dass das 67kDa grosse AFP-Rezeptor-Epitop sowohl intra- als auch extrazellullär in Zellen der fetomaternalen Einheit exprimiert wird. Die intrazellulär deutlich erhöhte Expression in den untersuchten Zellen endothelialer Herkunft gibt Anhalt darauf, dass es sich um bereits internalisierte Rezeptoren handelt könnte, die AFP bzw. seine Liganden nach intrazellullär oder zum maternalen Kreislauf transportieren. In den immunhistochischen Analysen an plazentaren Kryogewebeschnitten aller Schwangerschafttrimester konnten diese in vitro Untersuchungen in vivo bestätigt werden. Zusammenfassend zeigt die vorliegende Arbeit Evidenzen für die maßgebliche Rolle von AFP in der physiologischen Entwicklung von Fetus und Plazenta. The development of the fetomaternal unit with its haemochorial placenta, the vascular adaptation of the uterus and their unconfined function permit an adequate gas exchange as well as transport of nutrients and fetal metabolites between mother and fetus. An insufficiently developed placental and abnormal uterine vascularization is often associated with fetal growth restriction, prematurity, high risk for intrauterine death, as well as intra and perinatal mortality and morbidity. Thus, to fulfil all placental functions adequately, a complex interaction between numerous maternal and fetal factors is required, one of them being the oncodevelopmental a-Fetoprotein (AFP). AFP has been identified as a specific proangiogenic factor and is an important transportation protein within the fetomaternal interface. The primary roles of AFP are to ensure specific binding and modulation of the activities of a number of ligands, which are essential in the cell differentiation of the embryo and in the fetal development. Previous studies have shown that AFP is not only secreted in fetal haemopoietic organs, but is also synthesised in tumor tissue of adults. A specific membrane receptor for AFP has been histochemically localised on the surfaces of cells originating from both embryonal and tumor tissue. Thus, the uptake and binding analyses of a receptor for AFP provided the basis for a concept of an autocrine AFP/AFP-receptor system. The results of the presented study provide evidence through fluorescence activated cell sorting analyses and through western blotting that the 67kDa AFP-receptor epitop is expressed both intra- and extracellullarly in cells of the fetomaternal unit. The high proportion of intracellular expression of the AFP-receptor specifically in endothelial cells suggests that these could be internalized receptors, which transport AFP or its ligands to the fetal-maternal interface or into the chorionic villi. These in vitro analyses were confirmed histochemically in frozen placental tissue of all trimesters and represented an in vivo situation. Our results indicate the substantial significance of AFP for the growth and development of both a healthy fetus and the placenta.