Regulation der Genexpression in einzelnen Zellkompartimenten der humanen Plazenta mittels Laser micro-dissection Mikroskopie und Mikroarray

Aufbau und Funktion der Plazenta werden durch verschiedene Subtypen von Trophoblasten bestimmt. Während der terminalen Differenzierung der Trophoblasten-Stammzelle kommt es einerseits zur Bildung von villösen Zytotrophoblasten, die durch Zellfusion den Synzytiotrophoblast bilden, andererseits zu extravillösen Zytotrophoblasten, die in die uterine Matrix einwandern und dort durch Fusion und/oder Replikation ohne Zellteilung sogenannte Plazentabett Riesenzellen bilden. Die Funktionen und Regulationen dieser terminal differenzierten Trophoblasten konnte bisher mit herkömmlichen Genexpressionsstudien von Plazentabiopsien nur unzureichend geklärt werden.

Fragestellung: Die Genexpression der terminal differenzierten villösen Trophoblasten, Synzytiotrophoblasten und Plazentabett Riesenzellen sollte mithilfe der Laser micro-dissection Mikroskopie von frischem Plazentagewebe analysiert werden.

Methodik: Zellen von schockgefrorenen Plazenten des 3. Trimesters (> 39. Woche) (n = 3) wurden mittels Laser micro-dissection Mikroskopie (Zeiss) separiert und die RNA isoliert. Für die Genexpressionsstudien wurden Mikroarrays (Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0) verwendet und analysiert.

Ergebnis: RNA der einzelnen Zellkompartimente wie villöse Zellen, Synzytiotrophoblast und Plazentabett Riesenzellen konnten in guter Qualität und Quantität aus 12 µm Schnitten isoliert und analysiert werden. Die einzelnen Zellkompartimente wurden mittels spezifischer Proteinmarker, wie Zytokeratin, Vimentin, CD45, Syncytin-1, HLA-G etc. verifiziert. Die Analysen ergaben hochsignifikante Unterschiede der Genexpressionen (P < 0,005) zwischen den einzelnen Kompartimenten, z.B. zwischen villösen Zellen und Synzytiotrophoblast wurden 1364 Gene/EST und zwischen Synzytiotrophoblast und Plazentabett Riesenzellen 3067 Gene/EST unterschiedlich exprimiert.

Schlussfolgerung: Expressionsanalysen einzelner Zellkompartimente der humanen Plazenta zur Funktion terminal differenzierten Trophoblasten ergaben eine Fülle unterschiedlich regulierter Gene. Weitere Möglichkeiten sind nun Untersuchungen zur epigenetischen Regulation dieser Kompartimente mittels Laser micro-dissected DNA.