Zelluläre Interaktionen während der plazentaren Vaskularisation : Modell der plazentaren Vaskulogenese unter besonderer Berücksichtigung der Rolle des Trophoblasten
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Zusammenfassung
Die Entwicklung und die uneingeschränkte Funktion des plazentaren Gefäßsystemssind für die normale Embryonalentwicklung und das fetale Wachstum vonentscheidender Bedeutung. Die plazentare Gefäßbildung beginnt zwischen dem 21. und 32. Tag p.c. und wirddurch die Differenzierung von Angioblasten und den Aufbau des primitivenGefäßnetzwerkes charakterisiert. Durch die Expression zahlreicher angiogenwirkender Substanzen scheint der Trophoblast bei der Initialisierung derAngioblasten essenziell zu sein. Es wird postuliert, dass der Trophoblast überWechselwirkungen mit den Vorläuferzellen (Angioblasten) an der Entstehung desplazentaren Gefäßsystems ursächlich beteiligt ist. Die Herkunft der plazentaren Angioblasten ist umstritten. Als mögliche Quellenwerden sowohl das Zottenmesenchym, als auch die hämatopoetischen Organegenannt. Das Nabelschnurblut enthält große Mengen von Vorläuferzellen, die sowohl zur hämatopoetischen, als auch zu endothelialen Zellen differenzieren können. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Interaktionen zwischen Trophoblastenund CD133+-Zellen untersucht. Um diese Untersuchungen zu ermöglichen, wurdenMethoden zur primären Isolierung von Vorläuferzellen aus Nabelschnurblut undTrophoblasten aus frühem Plazentagewebe etabliert. Es konnte gezeigt werden, dass CD133+-Zellen wichtige Pluripotenzmarker wieOct-4, SOX-1, SOX-2, FGF-4 und REX-1 exprimieren und die Fähigkeit besitzen sichin endotheliale Zellen zu differenzieren. Darüber hinaus exprimieren diese Zellen ähnliche Marker wie die villösen Angioblasten und konnten als plazentareAngioblasten betrachten werden. Der Einfluss von Trophoblasten auf die funktionellen Eigenschaften undDifferenzierungsprozesse der CD133+-Zellen wurde durch die Kultivierung der Zellen in konditioniertem Trophoblastenmedium untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Migration der CD133+-Zellen unter dem Einfluss von konditioniertem Trophoblastemedium stark erhöht war. Konditioniertes Trophoblastenmedium induzierte zudem konzentrationsabhängig die Proliferation der CD133+-Zellen und wies eine antiapoptotische Wirkung auf. Durch die Kultivierung der CD133+-Zellen in konditioniertem Trophoblastenmedium konnte festgestellt werden, dass CD133+-Zellen zu Zellen mit monozyten/makrophagen-spezifischen Markern differenzieren. Die Zellen zeigten eine negative Regulation von Stammzell spezifischen Markern, aber eine positive Regulation von CD11b- und CD14-Rezeptoren. Die unter dem Einfluss von Trophoblastenmedium differenzierten CD11b+CD14+-Zellen zeigten eine gleichzeitige Expression des CD31-Rezeptors. Die langzeitige Kultivierung der CD133+-Zellen im Trophoblastenmedium führte zuder Expression von CD68 und VEGFR-3. Die unter dem Einfluss von Trophoblastenentstandenen Zellen, konnten in die von HUVEC gebildeten Kapillarnetze eingebautwerden. Es kann angenommen werden, dass Stammzellen durch den Kontakt mitvon Trophoblasten freigesetzten Faktoren die Fähigkeit erwerben, sich an derVaskulogenese zu beteiligen. Da hCG ein trophoblastspezifischer Faktor ist, sollte seine Wirkung aufCD133+-Zellen untersucht werden. Es konnte gezeigt werden, dass derhCG-Rezeptor von CD133+-Zellen exprimiert wird. Durch die Zugabe von hCG wurdedie Proliferation der CD133+-Zellen dosisabhängig induziert. Ein Einfluss von hCG auf Apoptose und Migration der CD133+-Zellen konnte nicht beobachtet werden. Bei den Prozessen der Blutgefäßentwicklung spielen nicht nur humorale Faktoreneine wichtige Rolle, es sind auch die direkten Zell-Zell-Interaktionen zwischenAngioblasten und den benachbarten Zellen von entscheidender Bedeutung. ImRahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein komplexes dreidimensionalesSphäroid-Modell zur in vitro-Untersuchung der plazentaren Vaskulogenese, unterbesonderer Berücksichtigung der Rolle des Trophoblasten etabliert. Die Ähnlichkeit des Modells zur in vivo-Situation ermöglicht die Erforschung der plazentaren Gefäßentwicklung auf einem physiologischen Niveau.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2007