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Das humane Choriongonadotropin und sein Einfluss auf die mikrovaskulären Endothelzellen der humanen Plazenta in einem in vitro Modell

The human chorionic gonadotropin and his influence on the microvascular endothelial cells of human placenta in an in vitro model

Lorenz, Anne


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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-83093
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Freie Schlagwörter (Deutsch): Plazenta , hCG , Angiogenese , Vaskulogenese
Freie Schlagwörter (Englisch): placenta , hcg , angiogenesis , vasculogenesis
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Medizinisches Zentrum für Frauenheilkunde und Geburtshilfe
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 12.07.2011
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 24.08.2011
Kurzfassung auf Deutsch: Für den optimalen Schwangerschaftsverlauf bedarf es einer adäquaten Versorgung
des Embryos mit Nährstoffen und Sauerstoff über die Vaskulatur. Dies wird zum
einen durch Vasodilatation der maternalen Blutgefäße erreicht und zum anderen
werden im Rahmen der Angiogenese neue Gefäße gebildet. Eine Störung dieser
Prozesse steigert das Risiko von Frühaborten, intrauterinem Fruchttod oder erhöht
die Gefahr fetaler Wachstumsretardierung oder auch Präeklampsie. Neben den
ubiquitär vorhandenen VEGF-A und bFGF wurde hCG als gewebespezifischer
Angiogenesefaktor identifiziert.
Zunächst wurden die humanen plazentaren mikrovaskulären Endothelzellen von
termingerechten Plazenten, die durch Sectio caesarea entwickelt worden waren,
mittels enzymatischer und immunomagnetischer Separation (CD105 und CD31
Mikrobeads) isoliert und aufgereinigt. Nach der dritten Aufreinigung konnten bis zu
95 %ige Reinkulturen erhalten werden. Durch die Endothelzellmarker (CD31, CD141,
CD144, VEGF-Rezeptor-2 und der von-Willebrand-Faktor) konnten die HPMVEC
eindeutig charakterisiert werden. Die Expression des LH/hCG-Rezeptors auf den
HPMVEC konnte auf mRNA- Ebene gezeigt werden.
Da hCG als angiogener Faktor bekannt ist, wurden die HPMVEC in einem
Proliferationsassay mit unterschiedlichen hCG-Konzentrationen inkubiert. Es konnte
gezeigt werden, dass hCG eine konzentrationsabhängige proliferative Wirkung auf
die Endothelzellen besitzt. Im Rahmen der Apoptose konnte kein signifikanter
antiapoptotischer Effekt auf die behandelten HPMVEC herausgestellt werden. Erst
durch die Kombination mit VEGF konnte eine Protektion erzielt werden. Das
dreidimensionale in vitro System wurde für die Untersuchung der Rolle von hCG auf
die Bildung von Sprouts von Endothelzellen benutzt. Nach der Stimulation mit
unterschiedlichen hCG-Konzentrationen konnte eine gesteigerte Sproutbildung bei
den HPMVEC beobachtet werden.
Zusammenfassend bieten die Methode zur Gewinnung von humanen plazentaren
mikrovaskulären Endothelzellen und die Studien mit hCG ein in vitro Modell, welches
zum besseren Verständnis der Gefäßneubildung während der Schwangerschaft
beitragen soll.
Kurzfassung auf Englisch: For an uncomplicated pregnancy an adequate supply of the embryo with nutrients
and oxygen via the vasculature is necessary. This can be achieved on the one hand
by vasodilatation of the maternal blood vessels and on the other hand new vessels
are developed by angiogenesis. A dysfunction of these processes increases the risk
of early pregnancy losses, intrauterine death, fetal growth restriction or even
preeclampsia. Beside the ubiquitously available VEGF-A and bFGF hCG was
identified as an specific angiogenetic factor.
At first human placental microvascular endothelial cells of placentae from caesarean
sections at term were isolated and purified by enzymatic digestion and multistep
immunomagnetic sorting (CD105 and CD31 mircobeads). After the third
immunomagnetic sorting purification was obtained. Endothelial markers (CD31,
CD141, CD144, VEGFR-2 and von-Willebrand-factor) characterized the HPMVEC
unambiguously. The LH/hCG-receptor is expressed by HPMVEC on mRNA-level.
As hCG is known as an angiogenic factor, the HPMVEC were cultured with different
concentrations of the hCG during a proliferation assay. Depending on its
concentration hCG stimulates the proliferation of endothelial cells. No significant
antiapoptotic effect on staurosporin treated HPMVEC could be demonstrated. A
protection against staurosporin induced apoptosis could only be achieved by
combining hCG with VEGF.
The three-dimensional in vitro angiogenesis system was used to study the role of
hCG on endothelial cell sprouting. Incubation of HPMVEC with hCG resulted in a
dose- specific increase in sprout formation.
In summary, both the isolation of human placental microvascular endothelial cells
and the studies on hCG provide an in vitro model which can lead to a better
understanding of vascular development in the feto-maternal unit during pregnancy.
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