In vitro Untersuchungen zur Regulation der plazentaren Vaskulogenese

Eine adäquate Entwicklung der plazentaren Vaskulatur determiniert Wachstum und Entwicklung des Feten. Plazentare vaskuläre Abnormalitäten werden mit verschiedenen schwangerschafts-spezifischen Pathologien (z.B. Fehlgeburt, Wachstumsrestriktion) assoziiert. Ein in vitro Modell zur plazentaren Vaskulogenese wurde entwickelt. Hierbei werden isolierte und charakterisierte zelluläre Komponenten der plazentaren Zotten (Trophoblast- Stroma- und endotheliale Vorläuferzellen) in einem dreidimensionalen Spheroid kokultiviert. Die mikroskopische Analyse der Spheroide zeigt eine gute Übereinstimmung mit der Struktur und Differenzierung der Plazentazotten des ersten Trimesters. Die strukturelle Vergleichbarkeit dieses Modells zur plazentaren Entwicklung erlaubt die Untersuchung der plazentaren Vaskularisation unter physiologischen und pathologischen Bedingungen.

Unter Verwendung des neuartigen Modells wurde die Rolle des CXCL-12 (SDF-1α, stromal cell derived factor-1α) und des korrespondierenden Rezeptors CXCR4, die essentiell an der embryonalen Vaskulogenese beteiligt sind, untersucht. Das hauptsächlich chemotaktisch wirkende CXCL-12 wird in der fetomaternalen Einheit von Trophoblasten und villösen Stromazellen exprimiert. In vitro ist die CXCL-12 Expression unter plazenta-normoxischen Bedingungen (1–8% O₂) erhöht. Rekombinantes CXCL-12 stimuliert sowohl die Migration als auch die transendotheliale Migration von endothelialen Vorläuferzellen. Dies ist durch einen CXCR4 Antikörper blockierbar. An der Adhäsion von endothelialen Progenitorzellen an plazentaren Stromazellen ist CXCL-12 beteiligt. Konditioniertes Medium von plazentaren Stromazellen, das CXCL-12 enthält, fördert die Integration von Progenitorzellen in endotheliale Netzwerke. Das in vitro Modell zur plazentaren Vaskulogenese zeigt ein vergleichbares Expressionsmuster des CXCL-12 zur in vivo Situation.

Das neu entwickelte dreidimensionale Spheroid Modell bietet eine gute Möglichkeit frühe plazentare Blutgefäßentwicklung unter sowohl physiologischen als auch pathologischen Bedingungen zu untersuchen.