Summary
Objective: Our objective was to test the hypothesis, that pregnancy-related diseases are going
along with changes in cytokine mRNA-expression at the placental site, either as a
part of a pathological process or in connection with regulatory mechanisms induced
by disturbances at the feto-maternal interface resulting from previous pathological
changes – in the sense of counterregulation. Material and methods: The cytokines chosen for this investigation are known to 1.) be expressed in the
human placental tissue, 2.) to be involved in immunological processes and 3.) the
regulation of growth and differentiation processes of different cell types of the
placenta or decidua, 4.) to play a role in the angiogenesis at the feto-placental
interface and 5.) to be involved in pathological processes in other human diseases.
32 samples derived from term human placentas were examined for messenger RNA levels
of interleukin 1 alpha (Il-1α), tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), platelet derived
growth factor-A chain (PDGF-A), platelet derived growth factor-B chain (PDGF-B), and
platelet derived growth factor receptor (PDGF-R) using a semiquantitative reverse
transcriptase (RT) polymerase chain reaction (PCR) protocol. To calibrate samples
in our procedure, β-actin mRNA (messanger ribonucleid acid) known as a “house keeping”
gene was proven to be constantly expressed. The sample-groups consisted of normal
pregnancies (n = 8), gestational hypertension (GH, n = 7), intrauterine growth retardation
(IUGR, n = 6), gestational diabetes mellitus (GDM, n = 5), and gemini (n = 3 × 2).
Results: Throughout the 32 samples, a significant correlation between PDGF-A and PDGF-R expression,
PDGF-A and TNF-alpha expression was stated (p = 0.007). Compared with the pattern
of expression in normal placentas, placentas of growth retarded pregnancies had higher
Il-1α mRNA (p = 0.016), PDGF-A (p = 0.029) and PDGF-B (p = 0.001) levels. The samples
of the gestational hypertension group and placentas of patients with gestational diabetes
displayed a significantly stronger PDGF-R mRNA signal (p = 0.0029 and p = 0.008).
Conclusions: Though these marked differences in cytokine mRNA levels between clinical groups were
statistically proven, clear correlation of these differences with clinical data was
not found.
Zusammenfassung
Fragestellung: Ziel der vorliegenden Untersuchung war die Überprüfung der Hypothese, daß sich schwangerschaftsspezifische
Erkrankungen in Veränderungen der Expressions-Niveaus von Zytokinen in der Plazenta,
entweder als Teil pathogenetischer Prozesse oder im Sinne einer Gegenregulation, induziert
durch Störungen an der feto-maternalen Einheit, als Resultat vorangegangener pathologischer
Veränderungen, widerspiegeln. Material und Methoden: Für diese Untersuchungen wurden Zytokine ausgewählt, von denen bekannt ist, daß sie
1.) in der humanen Plazenta exprimiert werden, 2.) in immunologischen Prozessen mitwirken
und 3.) an der Regulation von Wachstum und Differenzierung verschiedener Zelltypen
in der Plazenta und Dezidua beteiligt sind, 4.) Bedeutung in der Angiogenese an der
feto-maternalen Einheit haben und 5.) an pathologischen Prozessen in anderen humanen
Erkrankungen beteiligt sind. Zweiunddreißig unmittelbar post partum gewonnene Plazentaproben
wurden mit Hilfe einer semiquantitativen Polymerase-Kettenreaktion (PCR) auf die Expressions
von Interleukin-1 alpha (IL-1α), Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α), platelet derived
growth factor-A (PDGF-A), platelet derived growth factor-B (PDGF-B) und platelet derived
growth factor-Rezeptor (PDGF-R) untersucht. Um die eingesetzte Probenmenge zu equilibrieren,
wurde die β-Aktin-Expression, als „house keeping gene”, als Bezugsgröße verwendet
und dessen konstante Expression nachgewiesen. Die Gruppe der untersuchten Patientinnen
setzte sich aus normalen Schwangeren (n = 8), Patientinnen mit Gestationshypertonie
(n = 7), intrauteriner Wachstumsretardierung des Föten (n = 6), Gestationsdiabetes
(n = 5) und Zwillingen (n = 3 × 2) zusammen. Ergebnisse: In allen 32 Proben ließ sich eine signifikante Korrelation zwischen PDGF-A und PDGF-Rezeptor
sowie zwischen PDGF-A und TNF-alpha (p = 0,007) feststellen. Im Vergleich mit der
Normalgruppe wiesen die Plazenten von wachstumsretardierten Schwangerschaften eine
stärkere Expression von IL-1α auf (p = 0,016), PDGF-A (p = 0,029) und PDGF-B (0,001).
In den Plazenten von Patienten mit Gestationshypertonie und bei den Patientinnen mit
Gestationsdiabetes fanden sich höhere mRNA-Spiegel für den PDGF-Rezeptor (p = 0,0029
und p = 0,008). Obwohl deutliche Unterschiede in der Zytokinexpression zwischen den
klinischen Gruppen statistisch signifikant waren, konnte der Zusammenhang mit einzelnen
klinischen Parametern nicht gesichert werden. Schlußfolgerung: Weitere Untersuchungen von größeren Patientenzahlen und mit verbesserten quantitativen
PCR-Protokollen sind notwendig, um Korrelationen zwischen klinischem Verlauf und Zytokinexpression
an der Plazenta aufzeigen zu können.
MeSH
C13.703 pregnancy complicationsA16.759 placenta
Keywords Cytokines - gestational diabetes mellitus - gestational hypertension - interleukin-1
alpha - intrauterine growth retardation - platelet-derived growth factor - placenta
- polymerase chain reaction - tumor necrosis factor-alpha
Schlüsselwörter Zytokine - Gestationsdiabetes - Gestationshypertonie - Interleukin-1 alpha - intrauterine
Wachstumsretardierung - Plazenta - PDGF - PDGF-Rezeptor - Polymerase-Ketten-Reaktion
- Tumornekrose-Faktor-alpha