Eileiter-Epithelzellen des Schweins – ein in-vitro-Modell für die menschliche Extrauteringravidität?

Fragestellung:

Die rupturierte Extrauteringravidität (EUG) ist nach wie vor eine der häufigsten Todesursachen junger Frauen. Frühere Entzündungen des Unterleibs als Hauptursache für die Entstehung ektoper Schwangerschaften prädisponieren über postinfektiöse, mechanische Hindernisse im Eileiter. In jüngerer Zeit wird dazu noch evident, dass auch eine Kinderwunschbehandlung im Sinne einer in-vitro Fertilisation (IVF) das Risiko für eine EUG erhöht. Entzündungsmediatoren wie CXCL8 (IL-8) lassen sich beim Menschen durch proinflammatorische Zytokine wie IL-1β induzieren, das nicht nur einen Infektionsmarker, sondern auch ein Hauptsekretionsprodukt des Embryos darstellt. Unsere Arbeitsgruppe konnte bereits zeigen, dass im menschlichen Eileiter der Sekretionsphase die Expression von CXCL8 im Gegensatz zur Dezidua herunterreguliert ist (Hess et al., 2011, in Begutachtung). Wir postulieren daher einen direkten hormonellen Einfluss der Chemokinexpression auf den regelrechten Transport und die Implantation des Embryos und vermuten darüber hinaus eine hormonelle Komponente bei der Entstehung der EUG. Da menschliche Eileiter für Forschungszwecke kaum zur Verfügung stehen, ist es unser Ziel, in primären Eileiter-Epithelzellen des Schweins die biochemischen Bedingungen einer EUG nachzuahmen und in diesem System mögliche hormonelle Auswirkungen einer IVF- Behandlung auf den Eileiter zu untersuchen.

Methodik:

Primäre porcine Eileiter-Epithelzellen wurden aus Schlachthofmaterial isoliert und über 5 Tage in Ham's F12-Medium kultiviert. Die Epithelzellen wurden nach Vorbehandlung mit einer im IVF-Verfahren üblichen Estradiolkonzentration von 3000 pg/mL über 48 Stunden mit porcinem IL-1β inkubiert und anschließend der Kulturüberstand gewonnen. Analog hierzu wurde mit hormonfrei kultivierten Kontrollen verfahren. Die CXCL8-Konzentration im Überstand wurde durch einen kommerziell erhältlichen ELISA quantifiziert.

Ergebnisse:

CXCL8 ließ sich sowohl auf mRNA-Ebene als auch immunhistochemisch in den porcinen Eileiter-Epithelzellen nachweisen. Für das sezernierte Chemokin konnte darüber hinaus eine signifikant gesteigerte Expression nach Inkubation mit IL-1β im Zellkulturüberstand mittels ELISA detektiert werden. Die Vorinkubation mit einer erhöhten Estradiolkonzentration ergab jedoch keine weitere Steigerung der CXCL8-Expression gegenüber den hormonfrei kultivierten Kontrollen.

Schlussfolgerung:

Die signifikante Expressionssteigerung von CXCL8 in Eileiter-Epithelzellen des Schweins nach Inkubation mit IL-1β weist auf eine direkte Reaktion des Epithels auf die Anwesenheit des embryonalen Surrogatmarkers hin. Da die erhöhte Estradiolkonzentration im Medium keine Auswirkung auf die CXCL8-Expression hatte, sind darüber hinaus weitere Versuche erforderlich, um die Ursachen einer erhöhten Rate ektoper Schwangerschaften nach IVF-Behandlungen zu ergründen. Die gute Verfügbarkeit von Eileitern des Schweins und der vergleichbare Sexualzyklus von Mensch und Schwein machen die primäre Zellkultur von porcinem Eileiter-Epithel jedoch zu einem wertvollen Modell zur Erforschung tubarer Pathologien.