Im frühen zweiten Schwangerschaftstrimester findet sich eine deutliche Steigerung der Zottenvaskularisation (Kaufmann 1982, Castellucci et.al. 1990). Mit zunehmendem Schwangerschaftsalter werden fetale Kapillaren die dominante Komponente der plazentaren Zotten. Als Zeichen der Plazentareifung entwickeln sich stark dilatierte Gefäße, welche sich über die Zottenoberfläche vorwölben. Sie formen vaskuläre synzytiokapilläre Membranen, um die Diffusionsstrecke für den Sauerstofftransfer zu minimieren (Kingdom und Kaufmann 1997, Mayhew et.al. 1993). Das damit in Zusammenhang stehende „sprouting“ von Zellen ist essentiell für die fetoplazentare Sauerstoffversorgung (Kaufmann et.al. 1988). Die Gefäßbildung wird gesteuert durch Wachstumsfaktoren, wie bFGF (Ogawa et.al. 1991, Shreeniwas et.al. 1991) oder VEGF (Sunderkotter et.al. 1994, Wheeler et.al. 1995).
Die Präeklampsie und das Hellp-Syndrom stellen wesentliche Ursachen der perinatalen Morbidität und Mortalität dar. Obwohl klare Beschreibungen der Pathophysiologie beider Krankheitsbilder noch ausstehen, scheinen hier u.a. die Störung der vaskulären Adaptation im Bereich der fetomaternalen Einheit sowie eine unzureichende Plazentation von entscheidender Bedeutung zu sein (van Beck und Peeters 1998, Dekker und Sibai 1998, Salafia et.al. 1995). Im Blut präeklamptischer Mütter fand sich ein selektiver Mangel der angiogenen Faktoren VEGF und PIGF (Reuvekamp et.al. 1999, Torry und Torry 1997). VEGF war im venösen Nabelschnurblut bei präeklamptischen Schwangerschaften erniedrigt (Lyall et.al. 1997). Im Gegensatz dazu beschrieben Sharkey und Mitarbeiter einen Anstieg der VEGF Expression in der Präeklampsie und postulierten, daß der VEGF Expressionsanstieg mit einer Dysfunktion des Endothels einhergeht (Sharkey et.al. 1994). Daneben wurden erhöhte maternale Serumwerte für VEGF bei bestehender Präeklampsie beschrieben (Baker et.al. 1995).
Auch die Expression des Tie-Rezeptors scheint signifikant niedriger bei präeklamptischen Schwangeren (Vuorela et.al. 1998). Im Bereich der Plazenta wurden Veränderungen der Expression der angiogenen Substanzen in der Präeklampsie beschrieben. Cooper und Mitarbeiter zeigten, dass die mRNA für VEGF sowie für den VEGF-Rezeptor Flt-l in den präeklamptischen Plazentabiopsaten reduziert ist (Cooper et.al. 1995). Dies wurde als Hinweis auf eine gestörte plazentare Angiogenese interpretiert.
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Bei der Präeklampsie und in zahlreichen Fällen von intrauteriner Wachstumsretardierung wiesen die Deziduagefäße eine inadäquate Entwicklung auf, mit der Folge einer Minderung des fetalen oxygenierten Blutangebotes (Frusca et.al. 1989, Brosens et.al. 1997). Histologisch fanden sich in einzelnen dieser Fälle eine leicht erhöhte Rate proliferierender Trophoblastzellen, eine Verschmälerung des Trophoblastsaumes und vermehrt synzytiale Knoten (Fox 1964, Arnholdt et.al. 1991, Alvarez et.al. 1970).
Zur Studie der Reaktion der Plazentazotten auf eine Hypoxie wurden zahlreiche Untersuchungen durchgeführt (Kingdom und Kaufmann 1997). So wurden die maternale Anämie (Piotrowicz et.al. 1969, Beischer et.al. 1970, Parikh und Parikh 1974, Agboola 1975, Burton et.al. 1996), mütterliche kardiale Erkrankungen (Nunez 1963) und die Präeklampsie (Tenny) beschrieben. Eine hypobare Hypoxie resultiert in einer Erhöhung der Kapillarzahl und Kapillarverzweigung (Ali und Burton 1996, Jackson et.al. 1988, Burton et.al. 1996, Reshetnikova et.al. 1996).
Die Präeklampsie ist ein Beispiel der Ursache einer uteroplazentaren Hypoxie, bei dem die intervillöse Durchströmung regelhaft oxygenierten Blutes fokal oder generalisiert vermindert ist (Meekins et.al. 1994).
Nach Kingdom kann die fetale Hypoxie differenziert werden: die präplazentare Hypoxie ist definiert als pathologischer Zustand, bei der sowohl die Plazenta als auch der Fetus eine Hypoxie bei reduziertem Sauerstoffangebot erleiden. Ein Grund hierfür könnte die maternale Anämie sein. Hierbei zeigen die terminalen Plazentazotten eine verstärkte Verzweigung mit zahlreichen schmalkalibrigen Blutgefäßen (Kingdom und Kaufmann 1997, Krebs et.al. 1997).
Bekannt ist, daß eine maternale Anämie, d.h. eine präplazentare Hypoxie einen Einfluß auf die plazentare Vaskularisation hat. Dies äußert sich in einer erhöhten Zahl an Kapillaren und Makrophagen (Kadirov et.al. 1998). Die Proliferationsrate der Endothelzellen erhöht sich ebenso, mit dem Resultat einer exzessiven Angiogenese bei Reduktion der Kapillardurchmesser (Kosanke et.al. 1997, Reshetnikova et.al. 1995).
Die uteroplazentare Hypoxie wird definiert als eine gestörte Durchblutung der Plazenta bei regelhaft oxygeniertem mütterlichem Blut. Gründe können eine Obstruktion im Bereich der Spiralarterien der Dezidua sein, oder eine fehlerhafte trophoblastäre Implantation. Die Morphologie der Plazenta ist vergleichbar mit der präplazentaren Hypoxie (Kingdom und Kaufmann 1997, Kiserud et.al. 1994, Hitschhold et.al. 1996). Die Expression von VEGF war – gegenüber der Norm - deutlich gesteigert, was die Annahme eines Zusammenhanges [Seite 31↓]zwischen der Hypoxie und der VEGF Expression weiter unterstützt (Ahmed 1997). Sowohl die präplazentare als auch die uteroplazentare Hypoxie führen letztlich zur Reduktion der Oxygenierung der fetalen Plazentazotten mit der Konsequenz der adaptiven Steigerung der Angiogenese in Form einer größeren Anzahl stark vaskularisierter terminaler Zotten (Pardi et.al. 1992, Steiner et.al. 1995). Bei der postplazentaren Hypoxie erreicht ausreichend oxygeniertes Blut den intervillösen Raum, es findet sich jedoch eine defiziente Oxygenierung des fetalen Blutes auf dem Boden einer gestörten Perfusion (Kingdom und Kaufmann 1997). In diesem Fall ist der Fetus hypoxisch und die Plazenta zeigt eher erhöhte Sauerstoffpartialdrucke als im Normalfall. Diese Situation wurde in der Literatur als plazentare Hyperoxie beschrieben (Macara et.al. 1996). In diesem Fall zeigten sich morphologisch geringer verzweigte Plazentazotten. Das Risiko der perinatalen Mortalität ist unter diesen Bedingungen um 40% gegenüber der Norm erhöht (Karsdorp et.al. 1996). Die VEGF Expression war in diesen Fällen nicht erhöht (Khaliq et.al. 1999).
Bei der postplazentaren Hypoxie findet sich keine gesteigerte Zottenverzweigung, einzig eine leichte Zunahme der Zottendurchmesser. Dies erklärt sich aus der Tatsache, daß die Sauerstoffkonzentration hier im regelhaften Bereich liegt (Hitschhold et.al. 1996).
Das eben beschriebene Konzept der differenten Möglichkeiten der plazentaren Anpassung an wechselnde Sauerstoffbedingungen in der Plazenta macht die wichtige Balance deutlich, die zwischen dem Sauerstoffeintritt in die Plazenta sowie dem Sauerstoffangebot an den Fetus besteht (Kingdom und Kaufmann 1997). In der Literatur wurde die Hypoxie als Induktor für eine Steigerung der Gefäßbildung in Zotten beschrieben (Amaladoss und Burton 1985, Bacon et.al. 1984). Die Hypoxie führt hiernach zu einer netzartigen Verzweigung der Zottengefäße, mit dem Ziel der erleichterten Perfusion.
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