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Die Mikrovaskularisation der Mikroplazentome beim Esel : Eine rasterelektronenmikroskopische Studie an Gefäßausgüssen im histologischen Vergleich

Hembes, Tanja


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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Veterinär-Anatomie,-Histologie und-Embryologie
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 11.04.2002
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 01.08.2002
Kurzfassung auf Deutsch: Zum ersten Mal werden an drei Eselplazenten, der Stadien Übergang mittleres/letztes Graviditätsdrittel, letztes Graviditätsdrittel und des
Graviditätszeitpunktes kurz vor der Geburt, Mikroplazentome lichtmikroskopisch und die maternale und fetale Oberflächenstruktur der
Plazentaanteile rasterelektronenmikroskopisch untersucht. Diese Strukturen werden im weiteren mit den mittels
Rasterelektronenmikroskop dargestellten Mikrogefäßen verglichen, welche von Korrosions-Gefäßausgüssen aufbereitet wurden.


Die Semiplacenta epitheliochorialis diffusa des Esels besteht aus Mikroplazentomen. Im maternalen Mikroplazentomanteil -
Mikrokarunkel - trennen Septen maternale Krypten voneinander ab. Der fetale Mikroplazentomanteil - Mikrokotyledone - formt Zotten,
welche in die maternalen Krypten hineinragen.


Mit steigender Trächtigkeitsdauer ändern sich die Umrisse der Mikroplazentome von kugelförmig zu eher gestreckt-ellipsoid
beziehungsweise senkrecht zur materno-fetalen Kontaktzone gerichteten Gestalt, die dem in der Plazenta relativ knapper werdenden
Raumangebot Rechnung trägt. Die großen extramikroplazentomären Versorgungs-Gefäße der Mikroplazentome - wie Uterusgefäße sowie
Mikrokarunkelarteriolen und Stammgefäße auf mütterlicher und Allantochoriongefäße und Mikrokotyledonvenulen auf fetaler Seite -
erfahren dadurch eine Lumenvergrößerung. Die intraplazentomären Versorgungs-Gefäße (außer Kapillaren, welche nicht dem
Versorgungs- sondern dem Stofftransfersystem zuzuordnen sind), wie maternale kleine Arteriolen und fetale Astarteriolen mit je
entsprechenden venösen Gefäßen, werden in Bezug auf die graviditätsbedingt sich verändernden Dimensionen der Mikroplazentome
relativ länger und gestreckter. Lumenvergrößerung und Streckung dienen somit beide der größeren und raschen Zu- und Abführung des
Blutes zum, beziehungsweise vom Ort, des intensivsten 'Verbrauchs' der Blutsubstanzen - der Kapillaren. Der Kapillarkörper nimmt mit
diesen Veränderungen allgemein an Volumen zu.


In den Mikrokarunkeln wachsen Septenkapillaren in die Länge und enden peripher am Mikroplazentom in wabenartigen Fächern oder
Krypten. Fetale Arteriolen, Kapillaren und Venulen verändern ihre Anordnung von flächenhaften Netzen zu langen Zylinderformen. Die
Kapillarstruktur wird dabei komplexer, durch Schlingenbildung, Anastomosen und sinusoidalen Erweiterungen. Maternale und fetale
Kapillaren bilden so zusammen das eigentliche Stoffaustauschsystem der Plazenta, wobei, sich nach dem steigenden Nährstoffbedarf des
Feten richtend, die einzelnen Kapillarabschnitte eine auf den gegebenen Platz bezogene optimale, größere Oberfläche und daher
Austauschfläche entwickeln. Diesen Austausch unterstützend, nimmt auch die Plazentarschranke oder Interhaemaldistanz,
lichtmikroskopisch gut meßbar, von rund 10 µm im 2. Trächtigkeitsdrittel bis wenige 3 - 4 µm kurz vor der Geburt ab.


Die Effizienz des Stoffaustausches hinsichtlich passiver Diffusion ist in der Eselplazenta aufgrund der quer- bis gegengerichteten - 'cross-
bis countercurrent' - Begegnung der maternalen und fetalen Blutflüsse als mittelmäßig bis hoch einzustufen. Eine Mischung beider
Richtungen geht aus der Architektur der extraplazentomären Gefäße hervor, nämlich crosscurrent, wenn die maternalen Astarteriolen und
-venulen auf maternaler Seite an die Mikroplazentome heran- beziehungsweise wegführen, countercurrent dagegen, wenn diese Gefäße
am fetalseitigen Pol des Mikroplazentoms ansetzen. Die stofftransfer-aktiven, intraplazentomären Gefäße, vorwiegend Kapillaren, verlaufen
im Falle des fetalen Anteils immer in materno-fetaler Richtung und sind also zu diesen erwähnten, am fetalen Pol ansetzenden maternalen
Gefäßen, gegenströmig. Alle anderen Begegnungen auf kapillärer Ebene sind querströmig.


Ein morphologischer Vergleich der Eselplazenta mit derjenigen des Pferdes gibt ein weitgehend übereinstimmendes Bild, obwohl der
Chromosomensatz beider Tierarten nicht identisch ist. Beim Pferd ist allerdings das Gegenstromprinzip stärker entwickelt, das heißt die
festgestellte Querstromkomponente ist eselspezifisch. Abgesehen von den Strömungsverhältnissen der beiden plazentären Blutsysteme,
kann also die Eselplazenta als Modell für das Pferd, und umgekehrt, dienen.


Ein Vergleich der Esel- mit der Menschenplazenta zeigt Ähnlichkeiten der fetalen Gefäßarchitektur, insbesondere im villösen
Kapillargebiet. Höchstens auf diesen Bereich bezogen, könnte die Eselplazenta als Modell für die humane Plazenta von Wert sein.

Kurzfassung auf Englisch: For the first time placentas from 3 donkeys covering gestational ages from the end of the second trimester up to near term have been
examined. Light microscopy was used to show the histological structure of the microplacentomes, while scanning electron microscopy
(SEM) was utilized to illustrate the surface of both, maternal microcaruncles and fetal microcotyledons, as well as the microvascular
architecture shown by vascular corrosion casts. The results of all three methods were compared to each other.



The donkey placenta is diffuse and epitheliochorial, consisting of microplacentomes composed of maternal microcaruncles and fetal
microcotyledons. Maternal microcaruncles are formed by cypts confined by septa. These are complementary indented by fetal
microcotyledons consisting of villous trees. With increasing gestational age the shape of the microplacentomes changed from globular to
stretch-elliptical or was oriented to the materno-fetal contact-zone rather vertically due to the increasing volume of the placenta. A
consequence was the enlargement of big supplying vessels, like uterine arteries and veins, microcaruncular arterioles and stem vessels on
the maternal side, and allantochorionic vessels and microcotyledonary venules on the fetal side of the microplacentomes. The
intraplacentomal supplying vessels, namely maternal small arterioles, maternal venules, fetal branch arterioles and branch venules
stretched, due to growth of the microplacentomes. Both enlargement and stretching guaranteed extensive and immediate blood flow to and
from the capillaries. The capillaries are not a component of the supplying system but belong to the exchange or transfer unit.



Within the microcaruncle capillary branches showed longitudinal growth ending in the periphery of the microplacentomes by forming
honeycomb-like crypts. Fetal arterioles, capillaries and venules reveal alterations in shape varying from plane-like nets to long cylinders.
Consequently, loops, anastomoses and sinusoidal dilatations give rise to a complex capillary structure. Thus, maternal and fetal capillaries
create the complex exchange system of the placenta. At the same time the capillaries reveal an enlargement of their surface and therefore,
an increasing exchange area satisfying the extensive nutrient requirement of the growing fetus. Accordingly, the placental barrier or
interhaemal distance decreases continuously (from 10 µm in the second third of pregnancy to 3-4 µm before birth).



The blood flow interrelationship of the donkey placenta is crosscurrent to countercurrent indicating a mediate to high efficiency of substance
exchange. The architecture of the extramicroplacentomal vessels results in a mixture of both blood flow patterns. The crosscurrent blood
flow relationships develops when the maternal branches, arterioles and venules, enter the microplacentome from the maternal aspect, while
countercurrent blood flow is observed when these vessels enter the microplacentome from the fetal side. The fetal capillaries (transfer unit),
are always oriented in materno-fetal direction and are therefore in countercurrent relationship to the maternal vessels.



The morphological comparison of the donkey placenta with the placenta of the horse reveals a similar pattern although the chromosome set
of both animal species is different. However, the horse placenta develops predominantly a countercurrent system, implying the fact that the
crosscurrent component is donkey-specific. Regardless of the flow relation of both placental vascular systems, the donkey placenta
therefore may serve as a model for the horse placenta and vice versa. The comparison of the donkey placenta with the human placenta
shows similarities of the fetal blood vessel architecture, especially within the capillary area. That means in this respect the donkey placenta
could represent a model for the human fetal villous tree.