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Plazentares CD39 und CD73 in der humanen Schwangerschaft

Placental CD39 and CD73 in human pregnancy

Martin Gauster (ORCID: 0000-0003-0386-6857)
  • Grant-DOI 10.55776/P33554
  • Förderprogramm Einzelprojekte
  • Status beendet
  • Projektbeginn 01.11.2020
  • Projektende 30.06.2024
  • Bewilligungssumme 262.416 €
  • Projekt-Website
  • E-Mail

Wissenschaftsdisziplinen

Klinische Medizin (20%); Medizinisch-theoretische Wissenschaften, Pharmazie (80%)

Keywords

    Placenta, Pregnancy, CD39, CD73

Abstract Endbericht

Unter Bedingungen von unzureichender Sauerstoffversorgung und Gewebstod setzen absterbende Zellen, sowie aktivierte Immunzellen und Endothelzellen das Nukleotid Adenosintriphosphat (ATP) frei. Das so entstandene extrazelluläre ATP stellt ein wichtiges Signalmolekül dar, das einige pathologische Effekte im Zuge von Entzündungsvorgängen, Blutplättchenaktivierung und Thrombose moduliert. Extrazelluläres ATP kann durch die zwei Nukleotid-abbauenden Enzyme CD39 und CD73 in Adenosinmonophosphat (AMP) und schließlich weiter zu Adenosin konvertiert, und damit entschärft werden. Dieses Projekt testet die Hypothese ob die beiden Enzyme CD39 und CD73 in der humanen Plazenta bereits ab einer sehr frühen Phase der Schwangerschaft gebildet werden, und ob deren Bildung in Gegenwart von entzündungsfördernden Botenstoffen, sowie verminderter Sauerstoffversorgung oder erhöhter mechanischer Beanspruchung dereguliert sind. Die schützende Rolle von CD39 und CD73 könnte in der Plazenta bei Schwangerschaftskomplikationen, wie etwa bei der Präeklampsie, gestört sein. Aus diesem Grund werden in diesem Projekt drei Aspekte untersucht. Zunächst werden CD39 und CD73 in Plazentagewebe über den Schwangerschaftsverlauf lokalisiert und deren Genexpression gemessen. Danach wird der Einfluss von entzündlichen Botenstoffen, Blutplättchenfaktoren, verminderter Sauerstoffversorgung oder erhöhter mechanischer Beanspruchung auf die plazentale Synthese von CD39 und CD73 untersucht. Zudem werden mögliche beteiligte Signalwege einer deregulierten CD39- und CD73-Synthese erforscht. Schließlich wird die Synthese von CD39 und CD73 in Plazentagewebe von Schwangerschaften, die durch Präeklampsie beeinträchtigt wurden, analysiert.

ATP, das oft als "Energiewährung" der Zelle bezeichnet wird, kann in den extrazellulären Raum abgegeben werden, wo es bei verschiedenen Entzündungs- und Immunprozessen eine Rolle spielt. In dieser Studie wurde untersucht, wie sich die Konzentrationsspiegel der beiden Enzyme CD39 und CD73, die am Abbau von extrazellulärem ATP beteiligt sind, in der menschlichen Plazenta während der Schwangerschaft und bei der Schwangerschaftserkrankung Präeklampsie verändern. Der Abbau von extrazellulärem ATP in die Nebenprodukte AMP und dann Adenosin, trägt dazu bei, übermäßige Entzündungen zu dämpfen, was während der Schwangerschaft von entscheidender Bedeutung ist. Zu den wichtigsten Ergebnissen dieser Studie zählt, dass beide Enzyme bei Präeklampsie stärker exprimiert werden, was auf einen höheren Bedarf an ATP-Abbau hinweist. Bei einer gesunden Schwangerschaft nimmt die Expression von CD39 zu und die von CD73 ab, je weiter die Schwangerschaft voranschreitet. Der Sauerstoffgehalt hat keinen Einfluss auf die Enzymkonzentration, aber Faktoren, die von den mütterlichen Blutplättchen freigesetzt werden, können die CD39-Expression in der Plazenta verändern. Im Gegensatz dazu haben Faktoren wie mütterliches Rauchen, fötales Geschlecht, mütterliches Alter oder BMI keinen Einfluss auf die plazentaren CD39- und CD73-Spiegel. Die Einführung zusätzlicher Kopien des CD39 Gens in Zellen der Plazenta reduziert extrazelluläres ATP und Entzündungsreaktionen, was seine funktionelle Rolle bei der Steuerung von Entzündung und Gerinnung im Plazentagewebe unterstreicht. Insgesamt deutet diese Studie darauf hin, dass ein erhöhter CD39-Spiegel in der Plazenta als Schutzmechanismus gegen Entzündungen und übermäßige Gerinnung dienen könnte, insbesondere bei Erkrankungen wie Präeklampsie.

Forschungsstätte(n)
  • Medizinische Universität Graz - 100%
Nationale Projektbeteiligte
  • Gernot Desoye, Medizinische Universität Graz , nationale:r Kooperationspartner:in
Internationale Projektbeteiligte
  • Florian Herse, Charité - Campus Berlin-Buch - Deutschland

Research Output

  • 271 Zitationen
  • 18 Publikationen
  • 1 Patente
  • 4 Methoden & Materialien
  • 1 Datasets & Models
  • 4 Wissenschaftliche Auszeichnungen
  • 5 Weitere Förderungen
Publikationen
  • 2021
    Titel Changes in Maternal Platelet Physiology during Gestation and Their Interaction with Trophoblasts
    DOI 10.3390/ijms221910732
    Typ Journal Article
    Autor Forstner D
    Journal International Journal of Molecular Sciences
    Seiten 10732
    Link Publikation
  • 2024
    Titel The chicken chorioallantoic membrane assay revisited – a face-lifted approach for new perspectives in placenta research
    DOI 10.1016/j.placenta.2024.04.013
    Typ Journal Article
    Autor Lyssy F
    Journal Placenta
    Link Publikation
  • 2021
    Titel Maternal Angiotensin Increases Placental Leptin in Early Gestation via an Alternative Renin-Angiotensin System Pathway
    DOI 10.1161/hypertensionaha.120.16425
    Typ Journal Article
    Autor Nonn O
    Journal Hypertension
    Seiten 1723-1736
    Link Publikation
  • 2021
    Titel Maternal platelets at the first trimester maternal-placental interface – Small players with great impact on placenta development
    DOI 10.1016/j.placenta.2021.12.009
    Typ Journal Article
    Autor Guettler J
    Journal Placenta
    Seiten 61-67
    Link Publikation
  • 2021
    Titel Placental Endocrine Activity: Adaptation and Disruption of Maternal Glucose Metabolism in Pregnancy and the Influence of Fetal Sex
    DOI 10.3390/ijms222312722
    Typ Journal Article
    Autor Stern C
    Journal International Journal of Molecular Sciences
    Seiten 12722
    Link Publikation
  • 2020
    Titel Go with the Flow—Trophoblasts in Flow Culture
    DOI 10.3390/ijms21134666
    Typ Journal Article
    Autor Brugger B
    Journal International Journal of Molecular Sciences
    Seiten 4666
    Link Publikation
  • 2023
    Titel Fluid shear stress induces a shift from glycolytic to amino acid pathway in human trophoblasts
    DOI 10.1186/s13578-023-01114-3
    Typ Journal Article
    Autor Brugger B
    Journal Cell & Bioscience
    Seiten 163
    Link Publikation
  • 2021
    Titel Flow-through isolation of human first trimester umbilical cord endothelial cells
    DOI 10.1007/s00418-021-02007-7
    Typ Journal Article
    Autor Gruber M
    Journal Histochemistry and Cell Biology
    Seiten 363-375
    Link Publikation
  • 2021
    Titel Maternal platelets pass interstices of trophoblast columns and are not activated by HLA-G in early human pregnancy
    DOI 10.1016/j.jri.2021.103280
    Typ Journal Article
    Autor Guettler J
    Journal Journal of Reproductive Immunology
    Seiten 103280
    Link Publikation
  • 2023
    Titel Maternal Smoking in the First Trimester and its Consequence on the Early Placenta
    DOI 10.1016/j.labinv.2022.100059
    Typ Journal Article
    Autor Hoch D
    Journal Laboratory Investigation
    Seiten 100059
    Link Publikation
  • 2023
    Titel Flow mediated modulation of villous trophoblast physiology
    Typ PhD Thesis
    Autor Beatrice Brugger
  • 2023
    Titel Platelet-derived factors dysregulate placental sphingosine-1-phosphate receptor 2 in human trophoblasts
    DOI 10.1016/j.rbmo.2023.04.006
    Typ Journal Article
    Autor Lyssy F
    Journal Reproductive BioMedicine Online
    Seiten 103215
    Link Publikation
  • 2022
    Titel Early Human Trophoblast Development: From Morphology To Function
    DOI 10.21203/rs.3.rs-1384728/v1
    Typ Preprint
    Autor Gauster M
    Link Publikation
  • 2022
    Titel (Dis)similarities between the Decidual and Tumor Microenvironment
    DOI 10.3390/biomedicines10051065
    Typ Journal Article
    Autor Krstic J
    Journal Biomedicines
    Seiten 1065
    Link Publikation
  • 2022
    Titel Early human trophoblast development: from morphology to function
    DOI 10.1007/s00018-022-04377-0
    Typ Journal Article
    Autor Gauster M
    Journal Cellular and Molecular Life Sciences
    Seiten 345
    Link Publikation
  • 2023
    Titel CD39 abrogates platelet-derived factors induced IL-1ß expression in the human placenta
    DOI 10.3389/fcell.2023.1183793
    Typ Journal Article
    Autor Forstner D
    Journal Frontiers in Cell and Developmental Biology
    Seiten 1183793
    Link Publikation
  • 2022
    Titel Candesartan Does Not Activate PPAR? and Its Target Genes in Early Gestation Trophoblasts
    DOI 10.3390/ijms232012326
    Typ Journal Article
    Autor Neuper L
    Journal International Journal of Molecular Sciences
    Seiten 12326
    Link Publikation
  • 2022
    Titel Disturbed trophoblast transition links preeclampsia progression from placenta to the maternal syndrome
    DOI 10.1101/2022.10.10.511539
    Typ Preprint
    Autor Nonn O
    Seiten 2022.10.10.511539
    Link Publikation
Patente
  • 2024 Patent Id: WO2024110165
    Titel METHOD FOR IN VITRO CULTURE UNDER FLOW AND FLOW CHAMBER THEREFOR
    Typ Patent / Patent application
    patentId WO2024110165
    Website Link
Methoden & Materialien
  • 2024
    Titel Flow chamber
    Typ Technology assay or reagent
    Öffentlich zugänglich
  • 2024
    Titel Study invasion of trophoblasts using chicken chorioallantoic membrane assay
    Typ Model of mechanisms or symptoms - human
    Öffentlich zugänglich
  • 2023
    Titel Human first trimester placenta cultures
    Typ Biological samples
    Öffentlich zugänglich
  • 2021
    Titel Isolation of human first trimester placental endothelial cells
    Typ Biological samples
    Öffentlich zugänglich
Datasets & Models
  • 2023 Link
    Titel RNAseq of trophoblasts cultured under different fluidic flow rates
    Typ Database/Collection of data
    Öffentlich zugänglich
    Link Link
Wissenschaftliche Auszeichnungen
  • 2024
    Titel Best poster award - Hemostasis and thrombosis in children and women, 68th annual meeting of the society of GTH
    Typ Poster/abstract prize
    Bekanntheitsgrad Continental/International
  • 2024
    Titel Poster award at the 68th annual meeting of the society of GTH (haemostasis and thrombosis)
    Typ Poster/abstract prize
    Bekanntheitsgrad Continental/International
  • 2022
    Titel Gedeon Richter-Wissenschaftspreis
    Typ Poster/abstract prize
    Bekanntheitsgrad National (any country)
  • 2022
    Titel EPG / IFPA Travel Award at the 18th European Placenta Group
    Typ Poster/abstract prize
    Bekanntheitsgrad Continental/International
Weitere Förderungen
  • 2020
    Titel Placental CD39 and CD73 in human pregnancy
    Typ Other
    Förderbeginn 2020
    Geldgeber Austrian Science Fund (FWF)
  • 2024
    Titel LYVE-1 Hofbauer cells in preeclampsia
    Typ Research grant (including intramural programme)
    DOI 10.55776/i6907
    Förderbeginn 2024
    Geldgeber Austrian Science Fund (FWF)
  • 2020
    Titel Oesterreichische Nationalbank (Austrian Central Bank), Anniversary Fund
    Typ Research grant (including intramural programme)
    Förderbeginn 2020
    Geldgeber National Bank of Austria
  • 2025
    Titel Placenta-educated maternal platelets (PEPs)
    Typ Research grant (including intramural programme)
    DOI 10.55776/pat4258724
    Förderbeginn 2025
    Geldgeber Austrian Science Fund (FWF)
  • 2024
    Titel IMPLANTEU - HORIZON-MSCA-2023-DN-01
    Typ Research grant (including intramural programme)
    Förderbeginn 2024
    Geldgeber European Commission

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