Gesunde Schwangerschaft

Die Schwangerschaft ist eine Zeit der Veränderung. Der Körper der Mutter durchläuft enorme Veränderungen, von denen einige von außen sichtbar sind und durch Sonographie dargestellt werden können, andere wichtige Veränderungen und Anpassungen bleiben unsichtbar, da sie auf zellulärer und molekularer Ebene stattfinden.

Unser Ziel ist es, diese letztgenannten Veränderungen zu verstehen, von denen viele mit der richtigen Entwicklung der Plazenta und ihrer Funktion zusammenhängen, mit besonderem Augenmerk auf Situationen wie Schwangerschaftsdiabetes oder Präeklampsie (PE), in denen diese Anpassungen nicht so ablaufen, wie sie eigentlich sollten.

Lipide und Lipidsignalübertragung

Christian Wadsack - Teammitglied bei PlancentaLab

Christian Wadsack
PhD, PI

Lipide und Fettsäuren sind Schlüsselkomponenten, die für den zellulären Stoffwechsel und die Energiespeicherung, den Aufbau von Zellmembranen und auch als Vorstufen in den Synthesewegen von Hormonen und Entzündungsmediatoren benötigt werden. Daher sind Lipide und Fettsäuren auch für die Entwicklung und Physiologie der Plazenta und des Fötus von entscheidender Bedeutung.

Lipide werden durch Lipasen abgebaut, von denen es in allen biologischen Geweben verschiedene Arten (sogenannte Familien) gibt. Dyslipidämie in der Plazenta und eine abnorme Aktivität der Lipasen sowie veränderte Lipidsignale und Entzündungen wurden mit Schwangerschaftskomplikationen wie Präeklampsie und Schwangerschaftsdiabetes in Verbindung gebracht. Daher war und ist die Erforschung des plazentaren Lipidstoffwechsels und der Aktivität verschiedener plazentarer Lipasen (Phospholipase A2-Familie, DAGL, MGL) ein zentrales Thema in unserem Labor. Wir erwarten, dass unsere Arbeit auf diesem Gebiet neue Erkenntnisse über die Funktionen dieser Enzyme bei Gesundheit und Krankheit liefern wird.

Berger N, van der Wel T, Hirschmugl B, Baernthaler T, Gindlhuber J, Fawzy N, Eichmann T, Birner-Gruenberger R, Zimmermann R, van der Stelt M, Wadsack C. Inhibition of diacylglycerol lipase β modulates lipid and endocannabinoid levels in the ex vivo human placenta. Front Endocrinol (Lausanne). 2023 Feb 14;14:1092024. doi: 10.3389/fendo.2023.1092024. PMID: 36864832; PMCID: PMC9971001.

Berger N, Allerkamp H, Wadsack C. Serine Hydrolases in Lipid Homeostasis of the Placenta-Targets for Placental Function? Int J Mol Sci. 2022 Jun 20;23(12):6851. doi: 10.3390/ijms23126851. PMID: 35743292; PMCID: PMC9223866.

Hirschmugl B, Desoye G, Catalano P, Klymiuk I, Scharnagl H, Payr S, Kitzinger E, Schliefsteiner C, Lang U, Wadsack C, Hauguel-de Mouzon S. Maternal obesity modulates intracellular lipid turnover in the human term placenta. Int J Obes (Lond). 2017 Feb;41(2):317-323. doi: 10.1038/ijo.2016.188. Epub 2016 Oct 26. PMID: 27780978; PMCID: PMC5309341.

Schliefsteiner C, Hirschmugl B, Kopp S, Curcic S, Bernhart EM, Marsche G, Lang U, Desoye G, Wadsack C. Maternal Gestational Diabetes Mellitus increases placental and foetal lipoprotein-associated Phospholipase A2 which might exert protective functions against oxidative stress. Sci Rep. 2017 Oct 3;7(1):12628. doi: 10.1038/s41598-017-13051-6. PMID: 28974763; PMCID: PMC5626711.

Diabetes, Übergewicht, Lebensstil

Gernot Desoye - Teammitglied bei PlancentaLab

Gernot Desoye
PhD, PI

Die mütterliche Glukose-Insulin-Achse ist entscheidend für die Anpassungen im Stoffwechsel, die für eine gesunde Schwangerschaft erforderlich sind. Sowohl Übergewicht als auch Diabetes sind in den westlichen Gesellschaften immer häufiger anzutreffen, so dass diese Erkrankungen in der Schwangerschaft ein interessanter Ausgangspunkt für Untersuchungen darstellen.

Während sich der Schwangerschaftsdiabetes im Laufe der Schwangerschaft entwickelt, wirken sich Fettleibigkeit oder ein bereits bestehender mütterlicher Diabetes vom ersten Tag an auf die Schwangerschaft aus. Daher ist es von besonderem Interesse, die Auswirkungen eines entgleisten mütterlichen Stoffwechsels im ersten Trimester zu untersuchen, was im Mittelpunkt unserer jüngsten Studien stand.
Darüber hinaus gilt unser Forschungsinteresse auch den Auswirkungen von Lebensstilentscheidungen wie Rauchen und körperlicher Aktivität auf den Ausgang der Schwangerschaft, da dies Faktoren sind, die Mütter direkt beeinflussen können.

Bandres-Meriz J, Dieberger AM, Hoch D, Pöchlauer C, Bachbauer M, Glasner A, Niedrist T, van Poppel MNM, Desoye G. Maternal Obesity Affects the Glucose-Insulin Axis During the First Trimester of Human Pregnancy. Front Endocrinol (Lausanne). 2020 Oct 9;11:566673. doi: 10.3389/fendo.2020.566673. PMID: 33154737; PMCID: PMC7586307.

Bandres-Meriz J, Kunz C, Havelund JF, Færgeman NJ, Majali-Martinez A, Ensenauer R, Desoye G. Distinct maternal metabolites are associated with obesity and glucose-insulin axis in the first trimester of pregnancy. Int J Obes (Lond). 2023 Apr 7. doi: 10.1038/s41366-023-01295-4. Epub ahead of print. PMID: 37029207.

Majali-Martinez A, Weiss-Fuchs U, Miedl H, Forstner D, Bandres-Meriz J, Hoch D, Djelmis J, Ivanisevic M, Hiden U, Gauster M, Desoye G. Type 1 Diabetes Mellitus and the First Trimester Placenta: Hyperglycemia-Induced Effects on Trophoblast Proliferation, Cell Cycle Regulators, and Invasion. Int J Mol Sci. 2021 Oct 12;22(20):10989. doi: 10.3390/ijms222010989. PMID: 34681648; PMCID: PMC8539403.

Hoch D, Majali-Martinez A, Bankoglu EE, Stopper H, Glasner A, Desoye G, Gauster M, Hiden U. Maternal Smoking in the First Trimester and its Consequence on the Early Placenta. Lab Invest. 2023 Jan 10;103(5):100059. doi: 10.1016/j.labinv.2022.100059. Epub ahead of print. PMID: 36801640.

Die Gefäßfunktion der Plazenta

Nilüfer Kamali Simsek - Teammitglied bei PlancentaLab

Nilüfer Kamali Simsek
MSc

Hanna Allerkamp PhD PI - Teammitglied bei PlancentaLab

Hanna Allerkamp PhD PI
PhD, PI

Aufgrund ihrer Hauptfunktionen ist die Plazenta ein äußerst gefäßreiches Organ. Endothelzellen kleiden die gesamten Blutgefäße aus und reagieren auf Veränderungen in ihrer Mikroumgebung. PIEZO1 ist ein mechano-sensitiver, Ca2+-permeabler Ionenkanal, der mehrere wichtige Endothelfunktionen vermittelt. Er kann direkt durch den Scherstress des Blutflusses aktiviert werden, was zu einem Kalziumeinstrom führt, der sich wiederum auf die Organisation und Ausrichtung der Endothelzellen, auf ihre Gefäßbarriereeigenschaften und die Zellmigration auswirkt.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass PIEZO1 über eine Integrin-Aktivierung zur endothelialen Entzündung beiträgt.
Präeklampsie wird mit einer gestörten Plazentafunktion und Entzündungen in Verbindung gebracht, aber die meisten mechanischen Zusammenhänge bleiben unentdeckt. In Neuronen sind TRP-Kanäle (Transient Receptor Potential), die durch pro-inflammatorische Mediatoren aktiviert werden können, an der Regulierung von PIEZO1 beteiligt. Auf die Plazenta übertragen, wollen wir das Zusammenspiel von PIEZO1 und TRPV4 im normalen und präeklampsischen Plazenta-Endothel verstehen. Unsere Erkenntnisse und Beobachtungen werden wahrscheinlich unser derzeitiges Verständnis der Präeklampsie, der Entgleisung des Blutdrucks unter diesen Schwangerschaftsbedingungen und des Zusammenhangs mit der Entzündung der Plazenta und der endothelialen Dysfunktion erweitern.

Allerkamp HH, Pole T, Boukham A, James JL, Clark AR. Pregnancy-specific uterine vascular reactivity: a data-driven computational model of shear-dependent, myogenic, and mechanical radial artery features. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2022 Jul 1;323(1):H72-H88. doi: 10.1152/ajpheart.00693.2021. Epub 2022 Apr 22. PMID: 35452318.

Allerkamp HH, Clark AR, Lee TC, Morgan TK, Burton GJ, James JL. Something old, something new: digital quantification of uterine vascular remodelling and trophoblast plugging in historical collections provides new insight into adaptation of the utero-placental circulation. Hum Reprod. 2021 Feb 18;36(3):571-586. doi: 10.1093/humrep/deaa303. PMID: 33600565.