Gottfried Schatz Forschungszentrum | Zellbiologie, Histologie und Embryologie

Medizinische Universität Graz

Einfluss von O2 auf Trophoblast in der Frühschwangerschaft

Der Prozess der menschlichen Implantation und der nachfolgenden Plazentaentwicklung ist nach wie vor eine Art „black box“ in der Wissenschaft. Die Sauerstoffkonzentration spielt eine wichtige Rolle in der Plazentanentwicklung. Einerseits liegt die Grenze zwischen fetalem und maternalem Gewebe in einem Sauerstoffgradienten. Andererseits erfolgt die Etablierung des maternalen Blutflusses in der Plazenta erst nach dem ersten Drittel der Schwangerschaft, die embryonalen und maternalen Gewebe sind daher in den ersten 12 Schwangerschaftswochen unterschiedlichen Sauerstoffkonzentrationen ausgesetzt. Veränderungen dieses Sauerstoffgradienten können zu dysregulierter Trophoblastinvasion und damit zu intrauteriner Wachstumsrestriktion führen. Aufgrund unerlässlicher ethischer Limitierungen ist es nicht möglich, die Prozesse während der frühen menschlichen Entwicklung in der Gebärmutter zu untersuchen. Eine mögliche Alternative sind in vitro Modellsysteme für die frühe Plazentaentwicklung. Uns ist es bereits gelungen, solche in vitro Modellsysteme zur Kokultur von maternalem Uterus- und embryonalem Plazentagewebe zu etablieren und damit Fragestellungen zur embryonalen Ernährung zu bearbeiten. Mit den bisher entwickelten in vitro Modellsystemen konnte dieser Unterschied der Sauerstoffkonzentrationen jedoch noch nicht imitiert werden. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuen in vitro Modellsystems, mit dem dieser Sauerstoffgradient experimentell nachgestellt und mit dem die Effekte auf die Trophoblastinvasion untersucht werden können. Geplant ist die Optimierung und Verwendung einer neuen Gewebskulturkammer, in der zwei Gewebe (embryonal und maternal) in direktem Kontakt bei jeweils verschiedenen Sauerstoffkonzentrationen kultiviert werden. In Zusammenarbeit mit einer kunststoffverarbeitenden Firma wurde bereits ein erster Prototyp für die Gewebskulturkammer entworfen. Bisher gibt es weltweit kein in vitro Modellsystem, das die direkte Kokultur von zwei Geweben bei verschiedenen Sauerstoffkonzentrationen ermöglicht. Das wäre neu und innovativ und würde eine entscheidende Verbesserung der bestehenden Modellsysteme ermöglichen und damit noch besser die physiologischen Verhältnisse während der frühen Plazentaentwicklung nachstellen. Der Fokus liegt vorerst auf der Identifzierung sowie Regulierung von Sauerstoff sensitiven Proteinen der frühen Schwangerschaft, sowie auf der endoglandulären bzw. endovaskulären Trophoblasteninvasion; und der Interaktion von maternalen Immunzellen mit invasiven Trophoblasten.

Projektdauer

01.06.2013 - 31.05.2016

Fördergeber

FWF

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