Plazentares CD39 und CD73 in der humanen Schwangerschaft

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.