Trophoblast-endometriale Interaktion im 3D Kultursystem als Modell für frühe Implantation beim Menschen

• Antragsteller: Dr. Volker Uwe Buck
• Fachliche Zuordnung: Reproduktionsmedizin, Urologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 346386149

Eine Grundvoraussetzung für die Implantation des menschlichen Embryos, bei der es zur Penetration endometrialer Epithelzellen (EEC) durch Trophoblastzellen kommt, ist die adäquate Vorbereitung des Endometriums. Zyklische Differenzierungsprozesse im Endometrium führen zu einer kurzen rezeptiven Phase, die als window of implantation (WOI) bezeichnet wird. Etwa 30% aller Schwangerschaften gehen in der frühen Implantationsphase verloren. Einblicke in frühe Mechanismen der Implantation beim Menschen können daher die Erfolgsraten der assistierten Reproduktion erhöhen.Das Ziel des Antrags ist die Aufklärung grundlegender Mechanismen der frühen Implantation beim Menschen anhand eines neu etablierten 3D Zellkultur-Konfrontationssystems. In früheren Studien stellten wir fest, dass es im menschlichen Endometrium während des WOI zu einer veränderten Verteilung von adhering junctions entlang der lateralen Membranen glandulärer EECs kommt, die auf eine veränderte Polarität der EECs im WOI hinweist. Im 3D Zellkultur-Konfrontationssystem wurden drüsenähnliche Sphäroide endometrialer Zelllinien, deren junction-Verteilungsmuster dem von EECs während des WOI entsprachen, stärker durch die extravillöse Trophoblastzelllinie AC-1M88 invadiert als Sphäroide, die von hoch polarisierten endometrialen Zelllinien abstammten.Um Mechanismen der Trophoblasteninvasion aufzuklären, wollen wir uns im vorliegenden Projekt auf die Untersuchung von Veränderungen epithelialer junction-Komplexe und des assoziierten Zytoskeletts konzentrieren. Die Trophoblast-endometriale Interaktion soll in den etablierten 2D und 3D Kultursystemen und an Primärzellen immunhistologisch sowie mit Hilfe der Lebendzellmikroskopie räumlich und zeitlich im Detail aufgeschlüsselt werden. Durch Einsatz der Lightsheet-Mikroskopie erwarten wir eine besonders hohe Auflösung der invasiven Prozesse. Als weiteres Ziel soll der Einfluss von 17beta-Östradiol und Progesteron auf die Rezeptivität endometrialer Epithelzellen und auf die Invasivität von Trophoblastzellen analysiert werden.Wir erwarten, dass die Ergebnisse neue Einblicke in entscheidende Abläufe der Implantation beim Menschen liefern und so dazu beitragen, die Ergebnisse der assistierten Reproduktion künftig zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen