| Die Plazenta bildet die Verbindung zwischen Mutter und dem heranwachsenden Kind. In der Schwangerschaft ändert sich nachweislich der Stoffwechsel der Mutter, unter anderem der Glukosestoffwechsel durch eine erhöhte Insulinresistenz. Diese Umstände nehmen schon am Beginn der Schwangerschaft Einfluss auf die Plazenta und damit auf mögliche Schwangerschaftskomplikationen wie Gestationsdiabetes und Präeklampsie. Diese Erkrankungen haben nicht nur unmittelbare Konsequenzen für das Ungeborene, sondern erhöhen auch das Risiko für weitere Erkrankungen wie Diabetes Mellitus und kardiovaskuläre Erkrankungen für Mutter und Kind. Eine wichtige Rolle in der zugrundeliegenden Pathophysiologie spielt ER-Stress, der durch intrazellulär angesammelte, teils fehlgefaltete Proteine ausgelöst wird. Um die intrazelluläre Homöostase wiederherzustellen antwortet die Zelle mit der Unfolded Protein Response (UPR). Diese wird durch die ER-Stress Sensoren IRE, ATF6 und PERK reguliert. Sollte die Herstellung der Homöostase nicht möglich sein, geht die Zelle in Apoptose über.
Vorherige laborinterne Versuche haben gezeigt, dass eine hohe Insulinkonzentration zu einer verminderten Phosphorylierung von eIF2α geführt hat und weißt damit auf einen stressreduzierenden Effekt von Insulin in diesem Signalweg hin. Ziel ist es daher zu untersuchen, ob Insulin einen möglichen ER-Stress reduzierenden Einfluss auf Erst- trimester Trophoblast Zellen hat, die mit ER-Stress auslösenden Faktoren inkubiert werden.
Dazu wurde ein Zellkulturmodel für Erst- trimester Trophoblast Zellen, die ACH-3P Zelllinie verwendet. Dabei handelt es sich um eine fusionierte Zelllinie aus extravillösen und intravillösen männlichen Trophoblast Zellen und der Chorionkarzinom Zelllinie AC1-1. Es wurden vier Passagen der ACH-3P Zelllinie unter physiologischen Bedingungen von 6,5% Sauerstoffkonzentration und 37 Grad Celsius kultiviert und in einem Medium mit einer pathologischen Insulinkonzentration und den Er-Stress auslösenden Faktoren Tunicamycin und Brefeldin A inkubiert. Nach 24 Stunden wurde der Einfluss des Insulins gemessen indem spezifische Marker der Signalwege in der UPR analysiert wurden. Die Signalwege wurden untersucht indem phosphoryliertem und nicht-phosphoryliertem eIF2α und IRE1α Protein mittels Westernblot gemessen wurden. Mittels RT-qPCR wurden die Expression des pro-apoptotischen Transkriptionsfaktors CHOP, sowie gespleißtem und ungespleißtem XBP1 bestimmt.
Die statistische Auswertung konnte weder mittels Immunoblot, noch mit RT-qPCR eine ER-Stress Induktion durch Insulin in ACH-3P Zellen zeigen. Eine Stressinduktion der Zellen durch Behandlung der Zellen mit Brefeldin A und Tunicamycin konnte gezeigt werden. Der ER-stress Marker GRP78 war erhöht (8.6-fach und 4.7-fach, p≤0.001). Ebenfalls erhöht war das Protein IRE1α (2.2-fach und 1.9-fach, p≤0.01), die relative Expression von CHOP (4.8-fach und 4.9-fach, p≤0.001), XBP1 (1.7-fach und 1.6-fach, p≤0.0001 und p≤0.05) sowie dessen Splicing (8.5-fach und 12-fach, p≤0.001).
Der Vergleich der Ergebnisse der mit ER-Stress Induktoren und Insulin behandelten Zellen zeigte jedoch keinen Unterschied im Vergleich mit den Zellen, die nur mit ER-Stress induzierenden Faktoren aber ohne Insulin inkubiert wurden. Daher kann davon ausgegangen werden, dass Insulin keinen Effekt auf ER-Stress in der Erst-trimester Trophoblast Zelllinie ACH-3P hat.
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