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4.1. Cytotrophoblasten und Syncytiotrophoblasten

Trophoblasten (von Griechisch zu griechisch: Threphein) sind Zellen, die die äußere Schicht einer Blastozyste bilden, die dem Embryo Nährstoffe liefert und sich zu einem großen Teil der Plazenta entwickelt. Sie werden im ersten Stadium der Schwangerschaft gebildet und sind die ersten Zellen, die sich von der befruchteten Eizelle unterscheiden. Villöse Trophoblasten haben zwei Zellpopulationen: undifferenzierte Cytotrophoblasten und vollständig differenzierte Syncytiotrophoblasten. Die Syncytiotrophoblasten sind eine kontinuierliche, spezialisierte Schicht von Epithelzellen. Sie bedecken die gesamte Oberfläche von Zottenbäumen und stehen in direktem Kontakt mit mütterlichem Blut. Die Oberfläche der Syncytiotrophoblasten beträgt etwa 5 Quadratmeter in der 28. Schwangerschaftswoche und erreicht bis zu 11-12 Quadratmeter . Abbildung 4.1 zeigt die gesamten Plazentaoberflächen bei verschiedenen Gestationsaltern. Voll entwickelte terminale Zotten sind die funktionelle Einheit des mütterlich-fetalen Sauerstoffaustauschs und des Nährstofftransports. Abbildung 4.2 zeigt Hämatoxylin- und Eosin (H & E) -Färbung eines Querschnitts terminaler Zotten einer terminalen Plazenta und eines elektronenmikroskopischen Schnitts einer terminalen Zotte. Beachten Sie die Beziehung von Syncytiotrophoblasten und fetalen Kapillaren. Die fetale kapillare Basalmembran befindet sich im intervillösen Raum sehr nahe am mütterlichen Blut.

In Bezug auf die fetal-mütterliche Kommunikation sind es hauptsächlich die synzytialisierten Trophoblasten, die die komplexen biomolekularen Wechselwirkungen zwischen Fötus und Mutter orchestrieren. Plazentare Trophoblasten bilden nicht nur strukturelle und biochemische Barrieren zwischen dem mütterlichen und dem fetalen Kompartiment während der Schwangerschaft, sie dienen auch als wichtiges endokrines Organ, das zahlreiche Wachstumsfaktoren und Hormone produziert, die die Entwicklung und das Wachstum von Plazenta und Fötus unterstützen und regulieren . Tabelle 4.1 ist eine Liste der wichtigsten Hormone, die von plazentaren Syncytiotrophoblasten produziert werden. Die Funktion von Trophoblasten wird durch lokal produzierte Wachstumsfaktoren, Komponenten der extrazellulären Matrix (ECM) und die Bindung zwischen Wachstumsfaktoren und Proteoglykanen streng reguliert. Darüber hinaus hängt eine erfolgreiche Schwangerschaft auch weitgehend von der angiogenen Funktion des Trophoblasten selbst ab, d.h., seine Fähigkeit, mütterliche myometriale Spiralarterien (während des ersten Trimesters) und die Kapazität einzudringen, Wachstumsfaktoren zu erzeugen, die die Plazenta während seiner mittleren bis späteren Entwicklung (zweites und frühes drittes Trimester) vaskularisieren. In Bezug auf die Vaskulogenese und Angiogenese wird angenommen, dass der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF), der plazentare Wachstumsfaktor (PlGF), die Fibroblastenwachstumsfaktoren (FGFs) und ihre Rezeptorfamilien Schlüsselfaktoren für das Überleben und die Angiogenese von Trophoblasten in der Plazenta sind. Es ist bekannt, dass plazentare Trophoblasten die Quelle von VEGF und PlGF sind. (Siehe Kapitel 7 für weitere Details.)

Unterhalb der Syncytiotrophoblasten befinden sich die Cytotrophoblasten (Abbildung 3.2). Diese Zellen gelten als Stammzellen für Syncytiotrophoblasten. Zytotrophoblasten differenzieren sich während der Zottenbildung und -entwicklung kontinuierlich zu Synzytiotrophoblasten. Die Invasion von Zytotrophoblasten in die Uterusspiralarterien geht mit einem Verlust der Endothelauskleidung und des muskelelastischen Gewebes in diesen Gefäßen einher. Dieser Invasionsprozess ist für den Umbau der Plazentagefäße in den frühen Stadien des Implantationsprozesses notwendig. Als Folge dieses Invasionsprozesses kommt es zu einem Elastizitätsverlust und einer Vergrößerung des Lumendurchmessers der Spiralarterien. Folglich werden die Spiralarterien zu Gefäßkanälen mit niedrigem Widerstand (Abbildung 2.3). Eine normale Bildung der dezidualen Gefäßarchitektur ist erforderlich, um den Gestationsanstieg des Bedarfs an Blutfluss zur Plazenta zu decken.

Präeklampsie ist mit einer flachen Zytotrophoblasteninvasion assoziiert: Präeklampsie ist eine hypertensive und multiple Systemstörung, die für die menschliche Schwangerschaft einzigartig ist. Bei Präeklampsie wird nach 20 Schwangerschaftswochen eine neu entwickelte mütterliche Hypertonie und positive Proteinurie diagnostiziert. Obwohl die Ätiologie der Präeklampsie unbekannt ist, stützen Beweise die Vorstellung, dass Präeklampsie mit einer flachen Zytotrophoblasteninvasion assoziiert ist. Brosen et al. zuerst wurde die abnormale „flache“ Zytotrophoblasteninvasion in Plazenta von Frauen beschrieben, deren Schwangerschaften durch Präeklampsie kompliziert sind . Sie fanden heraus, dass die Zytotrophoblasteninvasion des Uterus nur oberflächlich ist und die endovaskuläre Invasion nicht über die Endabschnitte der Spiralarteriolen hinausgeht. Der Prozess der Trophoblasteninvasion ist normalerweise in der normalen Schwangerschaft nach 20 bis 22 Schwangerschaftswochen abgeschlossen. In Fällen von Präeklampsie wurde jedoch festgestellt, dass die Invasion der Zytotrophoblasten in die Uterusspiralarterien zu diesem Zeitpunkt häufig unvollständig ist und die Spiralarterien ihre muskelelastischen Komponenten nicht verlieren Daher ist eine kritische zugrunde liegende Läsion bei der Präeklampsie das Versagen extravillöser Trophoblasten, in die Muskelspiralarterien einzudringen ihr myometrialer Teil und wandeln sie in „niederohmige“ Blutgefäße um. Folglich sind Plazentahypoxie und reduzierte Plazentaperfusion, die durch „geringen Fluss und hohen Widerstand“ gekennzeichnet sind, die zentralen Merkmale der Präeklampsie. Abbildung 4.3 zeigt eine abnormale Umgestaltung der Spiralarterie, die bei präeklamptischer Plazenta zu einem geringen Durchfluss und einem hohen Widerstand führt .