Frühe, implantationsfördernde Genexpressionen in der murinen Blastozyste

Frühe, implantationsfördernde Genexpressionen in der murinen Blastozyste

Einleitung: Der Wachstumsfaktor VEGF (vascular endothelial growth factor), der u.a. im Ovar und Endometrium produziert wird, ist an zwei Grundvoraussetzungen einer erfolgreichen Schwangerschaft beteiligt: der Angiogenese und der Vaskulogenese.

Relaxin (RLX) wird, ebenso wie dessen Rezeptor RXFP1 (relaxin familiy peptide receptor 1; LGR7), u.a. im Endometrium exprimiert und übt im Rahmen von Dezidualisierung und Implantation verschiedene Einflüsse aus (z.B. Aktivierung von VEGF, IGFBP1 [insulin-like growth factor binding protein] und Prolaktin). Es ist bekannt, dass die Aktivierungen von VEGF und Relaxin während der Dezidualisierung endometrialer Stromazellen einen wichtigen Beitrag zur regelrechten Implantation eines Embryos leisten.

Es sollte einerseits untersucht werden, ob eine zeitabhängige Expression der VEGF-Familie in murinen Präimplantationsembryonen besteht und die in-vitro-Kultur einen möglichen Einfluss auf dieses System ausübt und andererseits, ob bereits im Rahmen der frühen Embryonalentwicklung das Relaxin-System exprimiert wird.

Material: -hCG-injectionem), anschließende Reverse Transkription (RT) einzelner Blastozysten mit PCRs für VEGF, VEGFR1 und R2 und sFlt (Kontrolle β-Aktin).

2) Aufnahme der Zygoten in die in-vitro Kultur 24 Stunden post-β-HCG in G1.3 Medium; nach 48 Stunden Umsetzung in G2.3 Medium. Als Kontrollen dienten 101 Stunden post hCG aus den Uteri entnommene in-vivo Blastozysten. RT einzelner Blastozysten mit anschließender PCR für VEGF, VEGFR1 und R2 (Kontrolle β-Aktin).

3) RT/nested-PCR für RLX und RXFP1 einzelner Blastozysten 72h post hCG. Immunfluoreszenz muriner Blastozysten nach Retransfer in utero.

Ergebnisse: Wir konnten einen Anstieg der VEGF-mRNA Expression mit zunehmender Entwicklungsdauer der Präimplantationsembryonen feststellen (˜ 40% im 8-Zell-Stadium, ˜90% in späten Blastozysten). Nahezu 70% der 8-Zell-Stadien und frühen Blastozysten exprimierten die VEGFR2-mRNA im Gegensatz zu nur 20% der Morulae bzw. späten Blastozysten. Hinsichtlich der VEGFR1-mRNA Expression konnten wir mit Ausnahme der Morulae einen Anstieg von ˜10% in den 8-Zell-Stadien auf ˜50% in den späten Blastozysten verzeichnen. Alle untersuchten Präimplantationsembryonen waren negativ für die Expression des VEGF-Inhibitors sFlt.

139 einzelne Embryonen (77 in-vivo und 62 in-vitro Blastozysten) wurden bezüglich ihrer β-Aktin Expression untersucht (Ausschluss von 10 aufgrund fehlender Expression). 87% der in-vivo bzw. 81% der in-vitro kultivierten Blastozysten exprimierten die VEGF-mRNA. Der VEGFR2 Rezeptor konnte in beiden Gruppen nachgewiesen werden (6,5%), VEGFR1 wurde in 2,6% der in- vivo und in 3,2% der in-vitro kultivierten Blastozysten detektiert. Alle Rezeptor-exprimierenden Blastozysten waren positiv für VEGF.

Bezüglich des Relaxin-Systems konnten wir sowohl das Peptidhormon RLX als auch dessen Rezeptor RXFP1 in 60 (12/20) bzw. 75% (15/20) der untersuchten Blastozysten nachweisen.

Diskussion: Aus den erhobenen Daten folgern wir einen pro-angiogenetischen und implantationsfördernden Einfluss der Präimplantationsembryonen. Wir haben keinen Einfluss der in-vitro Kultur feststellen können. Für das RLX-System propagieren wir eine potentielle Rolle innerhalb embryo-maternaler Wechselwirkungen, die zur embryonalen Implantation beitragen und für die Etablierung einer Schwangerschaft von Bedeutung sein können. Die Expression des RLX-Systems kann potentiell als weiterer Indikator für eine aktive Kommunikation zwischen Embryo und maternalen Geweben angesehen werden.