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Embryonale nicht-kodierende RNAs in der menschlichen Plazenta und dem mütterlichen Blutkreislauf

Antragstellerinnen / Antragsteller Professor Dr. Udo Markert; Professorin Dr. Manja Marz
Fachliche Zuordnung Gynäkologie und Geburtshilfe
Förderung Förderung von 2016 bis 2023
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 315156279
 
Erstellungsjahr 2023

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In der Plazenta befindet sich die Grenzfläche zwischen mütterlichem und kindlichem Organismus. Sie wird auf der fetalen Seite durch den Synzytiotrophoblast gebildet, der das gesamte plazentare Zottengewebe umschließt und mit dem mütterlichen Blut in direktem Kontakt steht. Der Synzytiotrophoblast hat äußerst vielseitige Funktionen, zu denen der Transport aller notwendigen Stoffe von der Mutter zum Fetus sowie in entgegengesetzter Richtung der Abtransport von Stoffen, die ausgeschieden werden müssen, gehören. Außerdem betreibt er eine sehr aktive Produktion zahlreicher Hormone, die der Entwicklung des Fetus, aber auch der Anpassung des mütterlichen Organismus an die Schwangerschaft dienen. Es ist aber auch bekannt, dass der Syncytiotrophoblast Partikel verschiedener Größe abgibt. In diesem Projekt haben wir uns mit den kleinsten bekannten, sogenannten extrazellulären Vesikeln (EV) befasst, die sich in zwei Gruppen, die Exosomen und Mikrovesikel unterteilen. Wir haben uns bereits zuvor mit nicht-kodierender RNA (ncRNA) in Trophoblastzellen befasst. Diese ncRNA kann die Expression von Genen in Zellen regulieren. Wir haben ein Modell entwickelt, das uns ermöglicht, große Mengen von EV zu isolieren, indem wir humanes Plazenta-Gewebe nach der Geburt in einem speziellen System perfundieren, so dass andere EV-Quellen als die Plazenta ausgeschlossen werden können. Wir haben dann im Plazenta-Gewebe sowie in Exosomen und Mikrovesikeln mittels RNA-Sequenzierung den Gehalt an spezifischen ncRNA und messenger RNA (mRNA) untersucht und konnten Tausende verschiedener RNA-Moleküle nachweisen. Wir konnten feststellen, dass Exosomen und Mikrovesikel keine identischen RNA-Profile aufweisen. Einige der RNA-Moleküle in den EV schienen eher aus Trophoblastzellen, andere aus dem übrigen Plazentagewebe zu stammen. Wir konnten zeigen, dass plazentare EV von verschiedenen Zielzellen im mütterlichen Organismen aufgenommen werden können, wie zum Beispiel T-Lymphozyten, Natürliche Killerzellen, Endothelzellen, beta-Zellen des Pancreas, Stammzellen oder Microglia im Nervensystem. Dabei gab es Unterschiede in der Aufnahme und Wirkung von Exosomen und Mikrovesikeln. Wir konnten Trophoblast-abgeleitete Zelllinien mit ncRNA so transfizieren, dass sie physiologischen plazentaren EV ähnelten oder ähnelten. Die aus diesen Zelllinien sezernierten EV hatten jeweils massiv veränderte ncRNA-Inhalte und wurden mit potenziellen Zielzellen inkubiert. Fluoreszenz-markierte EV sowie die darin enthaltene RNA konnten anschließend in den Zielzellen mittels PCR, Durchflusszytometrie und 2-Photonen- Mikroskopie nachgewiesen werden. In Abhängigkeit des Vorhandenseins spezifischer RNA-Moleküle in den EV wurden verschiedene Funktionen der Zielzellen signifikant beeinflusst. Dieses Projekt konnte deutlich zeigen, dass der Fetus über EV aus der Plazenta mit dem mütterlichen Organismus in der Schwangerschaft kommuniziert und dazu beitragen kann ihn an die speziellen Anforderungen anzupassen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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