Proteomanalysen von plazentaren extrazellulären Vesikeln und Glykoproteinen auf der Oberfläche von deren Ziel-Immunzellen

• Antragstellerin: Dr. Diana Maria Morales Prieto
• Fachliche Zuordnung: Reproduktionsmedizin, Urologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255955419

Eine erfolgreiche Schwangerschaft hängt von einer komplizierten Kommunikation zwischen fetalen Trophoblastzellen und mütterlichen Immunzellen ab. Diese Kommunikation kann durch die Freisetzung extrazellulärer Vesikel (EVs) erfolgen, die u.a. Proteine und Nukleinsäuren aus der Ursprungszelle beinhalten. Der mikroRNA (miRNA)-Fracht der EVs wurde bisher große Aufmerksamkeit geschenkt, da sie das Potenzial hat, die Genexpression in den Empfängerzellen post-transkriptionell zu verändern. Wir haben bereits früher gezeigt, dass Trophoblastzellen ein einzigartiges miRNA-Profil exprimieren, welches Spezies umfasst, die fast ausschließlich vom Plazentagewebe exprimiert werden. Diese miRNAs regulieren in vitro zelluläre Prozesse von Trophoblastzellen, wie Zellproliferation und -invasion, sowie ihre Fähigkeit, mit Endothelzellen zu interagieren. In einem zweiten Schritt untersuchten wir das miRNA-Profil des Plazentagewebes bei normalen und pathologischen Schwangerschaften, nämlich bei Präeklampsie (PE), intrauteriner Wachstumsrestriktion (IUGR) und Placenta-Accreta-Syndrom (PAS). Veränderte miRNA-Spezies wurden identifiziert und mit intrazellulären Signalwegen und zellulären Funktionen assoziiert. Danach wurden Zelllinien, die singuläre Immunzellpopulationen modellierten, mit von Trophoblasten sezernierten EVs behandelt, welche modifizierte Konzentrationen von plazentaren miRNAs enthielten. Wir konnten bestätigen, dass plazentare miRNAs, einschließlich derer, die in pathologischen Umgebungen dysreguliert sind, über EVs von Trophoblastzellen sezerniert werden und dass sie nach der Internalisierung durch Immunzellen deren Genexpression beeinflussen. In vivo ist eine Anpassung der Immunzellpopulationen in der Decidua für die Etablierung einer Schwangerschaft notwendig, während hämatologische Veränderungen im peripheren Blut erforderlich sind, um eindringende Mikroorganismen zu erkennen und auf diese zu reagieren. Diese Immunantworten werden durch Glykoproteine auf der Oberfläche von Zellen vermittelt, deren Expression durch die Aufnahme von vesikulären Proteinen, die von den EVs transportiert werden, verändert werden könnte. Wir stellen die Hypothese auf, dass nach der Internalisierung das Proteom von aus der Plazenta stammenden EVs (PDEVs) die Funktion der Immunzellen durch die Modifikation der Glykoproteinexpression spezifisch geformt wird. Um dies zu beweisen, sollen PDEVs durch ex vivo-Plazenta-Perfusion gewonnen werden und dann hinsichtlich Größe, Konzentration und Proteingehalt durch Proteomanalyse charakterisiert. Periphere mononukleäre Blutzellen (PMBCs) werden aus Vollblutproben isoliert und die PDEV-Aufnahme wird mittels Durchflusszytometrie und konfokaler Mikroskopie beurteilt. Schließlich wird das Proteom der Empfängerzellen unter besonderer Berücksichtigung der Glykoproteinidentifizierung analysiert, gefolgt von einer bioinformatischen Analyse zur Identifizierung veränderter Proteine und ihrer assoziierten Signalwege.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen