Der angiogene Faktor CCN3 ist an der endothelialen Dysfunktion in der Präeklampsie beteiligt

Einleitung: Die plazentare Mikrovaskularisierung ist für den Transfer von Gasen und Nährstoffen zwischen Mutter und Fetus essentiell. Die Invasion des extravillösen Trophoblasten (EVT) in die maternale Dezidua und der Umbau der Spiralarterien sind Schlüsselprozesse der humanen Plazentation, um den Fötus adäquat mit Nährstoffen und Sauerstoff zu versorgen. Die derzeitig anerkannteste Theorie für die Pathogenese der Präeklampsie ist die Störung dieser oben beschriebenen Invasion der EVT-Zellen in die Spiralarterien. Diese führt zu einem reduzierten fetalen Sauerstoff- und Nährstoff-Transport und damit zumeist zu einer intrauterinen Wachstumsretardierung. Dadurch ist die Präeklampsie durch eine Hypoxie und endotheliale Dysfunktion mit einer reduzierten Kapillarisierung der terminalen Plazentazotten charakterisiert. Das matrizelluläre CCN3 Protein ist hauptsächlich in den plazentaren Endothelzellen exprimiert und wir konnten zeigen, dass CCN3-Proteinlevel in der early-onset Präeklampsie in der Plazenta und auch im Serum von Patientinnen sehr stark reduziert ist im Vergleich zu Kontrollen (Gellhuas et al. 2006, 2007). Das Ziel dieser Studie ist, die Rolle von CCN3 für eine adäquate Funktion der plazentaren Endothelzellen in der normalen Plazenta versus präeklamptischer Plazenta zu analysieren.

Material und Methoden: Dazu wurden humane plazentare Endothelzellen aus den plazentaren Gefäßen einer reifen Plazenta (PLVEC) mithilfe eines Perfusionssystems isoliert und mit Primärkulturen von humanen Nabelschnur-Endothelzellen (HUVEC) verglichen. Es wurden die Expressionslevel von CCN3 in beiden Zelllinien in Abhängigkeit von verschiedenen Sauerstoffkonzentrationen getestet. Zudem wurde die endotheliale Gefäßbildung auf Matrigel getestet („endothelial tubule formation assay“) und Proliferationsassays nach Behandlung der Zellen mit rekombinantem CCN3 durchgeführt.

Ergebnisse: Sowohl PLVEC und HUVEC Zellen waren in der FACS Analyse positiv für die Marker vWf, CD44, CD144 und CD31 und negativ für CD34/CD29. Dieses bestätigte die Isolierung von Endothelzellen mit einer Reinheit von mehr als 95%. In PLVEC und HUVEC Zellen wurde CCN3 unter Hypoxie (1% O₂) signifikant herunterreguliert. Die Bildung von endothelialen Gefäßen auf Matrigel zeigte, dass beide Zelllinien eine reduzierte Bildung unter Hypoxie aufwiesen. Eine Behandlung mit dem angiogenen Faktor CCN3 förderte unter normalen Sauerstoffbedingungen die Gefäßbildung und unter hypoxischen Bedingungen hatte CCN3 sogar einen protektiven Effekt. Erste vorläufige Ergebnisse von PLVECs isoliert aus einer präeklamptischen Plazenta zeigten diesen protektiven Effekt in der Gefäßbildung nicht. Die Proliferationsgeschwindigkeit von PLVEC und HUVEC Zellen war unter Hypoxie reduziert und unter Gabe von CCN3 wieder erhöht.

Diskussion: Diese Ergebnisse zeigen die bedeutende Rolle von CCN3 für eine adäquate Endothelzellfunktion und daher könnte eine Deregulation von CCN3 in der Plazenta mit der beschriebenen endothelialen Dysfunktion in der Präeklampsie zusammenhängen.