Characterization of the G protein coupled receptor (GPR) 55 in the human placenta

Im Laufe der Schwangerschaft ist die Plazenta ständigen Entwicklungsschritten unterworfen, um zu jedem Zeitpunkt die Versorgung des Fötus mit Sauerstoff und Nährstoffen zu gewährleisten. Eine wichtige Rolle hierbei spielen die sogenannten Zotten, die die mit Blut in Kontakt stehende Oberfläche vergrößern und die Diffusionsoberfläche dadurch erhöhen. Diese Zotten sind von zwei Zellschichten bedeckt. Die äußerste, vielkernige Lage bildet der Synzytiotrophoblast. Darunter findet man den Cytotrophoblasten, der aus einkernigen Zellen besteht. Cytotrophoblastzellen können mit dem Synzytium fusionieren oder zu extravillösen Trophoblastzellen werden. Diese wandern tiefer in die Uteruswand ein und verändern die mütterlichen Spiralarterien, um einen konstanten Blutfluss zu gewährleisten. Eine gestörte Ausbildung dieser sensiblen Einheit würde schwere Folgen in der Entwicklung der Plazenta und folglich der des Fötus nach sich ziehen.Viele Faktoren beeinflussen den Differenzierungweg der Cytotrophoblasten. Einen möglichen Faktor hierbei stellt der G-Protein gekoppelte Rezeptor (GPR) 55 dar, der zur Familie der Endocannabinoidrezeptoren zählt. Jüngste Studien hingegen beschreiben LPI als den wichtigsten Agonisten.Um Grundlagen für weitere Experimente zu erhalten, wurden zuerst Expressionanalysen an verschiedenen Plazentageweben und an primären Plazentazellen durchgeführt. Um den Rezeptor lokalisieren zu können, wurde mit in situ Hybridisierung (ISH) gearbeitet. Die Einflüsse von LPI auf die Proliferation, Differenzierung und Apoptose der Cytotrophoblasten wurden mittels Immunhistochemie (IHC) und Western Blot untersucht.Die Rolle von GPR55 und seinem Liganden LPI in der humanen Plazenta wurden bisher noch nicht näher erforscht. Umso wichtiger ist es, das Wissen auf diesem Gebiet zu vergrößern. Die Entwicklung der Plazenta und des Fötus mit allen hineinspielenden Faktoren wirklich zu verstehen ist ein sehr großer Schritt für die Reproduktionsmedizin.During gestation the human placenta forms many villi to enlarge the area, which is in contact with maternal blood. The villi sustain the exchange of substances between fetal and maternal circulation and are covered by a typical two-layered cell layer. The multinucleated syncytiotrophoblast (ST) forms the outermost part of the villi. The villous cytotrophoblast (CT), which consists of mononucleated cells, is found underneath. One part of the CT cells proliferates, while the other undergoes differentiation and fuses with the ST layer. In addition to villous trophoblast cells, extravillous cells are found which migrate into the uterus and rearrange maternal blood vessels to ensure proper blood supply. An impaired formation of this sensitive unit may have serious effects on the development of placenta and fetus. There are many factors which have an impact on the path the cells are directed to. A promising candidate is the G protein coupled receptor (GPR) 55. GPR55 belongs to the family of endocannabinoid receptors, but recent studies concentrate on endogenous lysophosphatidylinositol (LPI) instead of cannabinoids as a more important ligand. To obtain a starting position for upcoming studies, expression analysis for the GPR55 gene in human placenta tissues (first trimester and term) and isolated placental cells was performed. The location of the receptor was analyzed with in situ hybridization (ISH). Influences of LPI on cytotrophoblast proliferation, differentiation and apoptosis were determined by immunohistochemistry (IHC) and Western Blot.As the role of GPR55 and of its agonist LPI have not been investigated in detail in human placenta, it is important to deepen research in this field. Understanding development of placenta and fetus and appreciating interfering factors touches everybody as it concerns the health of our children.?submitted by Julia KremshoferZsfassung in dt. und engl. SpracheGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2012(VLID)22186

Metalloprotease Dependent Release of Placenta Derived Fractalkine

The chemokine fractalkine is considered as unique since it exists both as membrane-bound adhesion molecule and as shed soluble chemoattractant. Here the hypothesis was tested whether placental fractalkine can be shed and released into the maternal circulation. Immunohistochemical staining of human first trimester and term placenta sections localized fractalkine at the apical microvillous plasma membrane of the syncytiotrophoblast. Gene expression analysis revealed abundant upregulation in placental fractalkine at term, compared to first trimester. Fractalkine expression and release were detected in the trophoblast cell line BeWo, in primary term trophoblasts and placental explants. Incubation of BeWo cells and placental explants with metalloprotease inhibitor Batimastat inhibited the release of soluble fractalkine and at the same time increased the membrane-bound form. These results demonstrate that human placenta is a source for fractalkine, which is expressed in the syncytiotrophoblast and can be released into the maternal circulation by constitutive metalloprotease dependent shedding. Increased expression and release of placental fractalkine may contribute to low grade systemic inflammatory responses in third trimester of normal pregnancy. Aberrant placental metalloprotease activity may not only affect the release of placenta derived fractalkine but may at the same time affect the abundance of the membrane-bound form of the chemokine