Humanmilch-Oligosaccharide im Nabelschnurblut nach Schwangerschaftskomplikationen wie Gestationsdiabetes und Präeklampsie

Einleitung Humanmilch-Oligosaccharide (HMO) sind bioaktive Moleküle, die bereits während der Schwangerschaft im mütterlichen Serum vorhanden sind und deren Zusammensetzung sich abhängig von Schwangerschaftsalter und mütterlicher Stoffwechsellage verändern kann [1]. HMO sind auch im Nabelschnurblut vorhanden [2] und stehen somit in Kontakt mit dem feto-plazentaren Endothel, mit möglichen Auswirkung auf dessen Funktionen wie Angiogenese. Wir stellten die Hypothese auf, dass HMO im Nabelschnurblut bei Schwangerschaftskomplikationen wie Gestationsdiabetes (GDM) und Präeklampsie (PE) verändert sind, und untersuchten in vitro Effekte von HMO auf die Funktion von feto-plazentaren Zellen (fpEC).

Material und Methodik Mittels HPLC wurden HMO im Nabelschnurblut von Frauen mit normaler Glukosetoleranz (n=25) oder GDM (n=26), sowie von präeklamptischen Frauen (n= 35) und gesunden Kontrollen (n=24) quantifiziert. Um HMO Effekte auf Plazentazellen zu untersuchen, wurden primäre feto-plazentare Endothelzellen (fpEC) aus Termin-Plazenten nach unkomplizierten Schwangerschaften (n=15) isoliert. In Anwesenheit oder Abwesenheit von HMO-Mix (Isolation aus Muttermilch), 3'-Sialyllaktose (3'SL), oder Laktose (als Glykan-Kontrolle) wurden Migration (Matrigel-Assay), Proliferation (MTT-Assay), Organisation des Zytoskeletts (F-Aktin-Färbung), und Angiogenese (Fibrin-Tube-Formation-Assay und Spheroid-Sprouting-Assay) untersucht.

Ergebnisse Das HMO 3'SL war im Nabelschnurblut, sowohl nach GDM- wie auch nach PE-Schwangerschaften, signifikant erhöht verglichen mit unkomplizierten Schwangerschaften, während andere HMO unverändert waren. Zugabe von HMO ins Medium erhöhte die Migration in fpEC in vitro. HMO-Mix und 3'SL verstärkten Proliferation und Ausbildung von Stressfasern im Zytoskelett in fpEC. In Fibrin-Assays und Sphäroid-Assays erhöhten der HMO-Mix und 3'SL die in vitro Angiogenese um 25 -32% (p<0,05). Laktose hatte keine Wirkung.

Zusammenfassung Unsere Studie zeigte, dass fetale HMO, im speziellen, 3’SL, in Schwangerschaftspathologien, die mit mütterlichen metabolischen Entgleisungen einhergehen, verändert sind. In vitro Experimente zeigten Stimulation der feto-plazentare Angiogenese nach Exposition mit HMO, und der in GDM und PE spezifisch veränderten 3‘SL. Weitere Studien werden die zugrundeliegenden Mechanismen aufklären und zeigen, und ob diese Veränderungen der fetalen HMO-Zusammensetzung auch in vivo Auswirkungen auf das Plazentaendothel haben können.

Publication History

Article published online:
10 June 2022

• Literatur

• 1 Jantscher-Krenn E. et al. Evidence of human milk oligosaccharides in maternal circulation already during pregnancy: a pilot study. Am J Physiol Endocrinol Metab 2019;
• 2 Hirschmugl B. et al. Evidence of Human Milk Oligosaccharides in Cord Blood and Maternal-to-Fetal Transport across the Placenta. Nutrients 2019;