Christine Wulff

Gestationsbedingte trophoblastäre Erkrankungen stellen eine komplexe Gruppe von Erkrankungen dar. Die trophoblastären Erkrankungen werden nach histopathologischen Kriterien in villöse und nicht villöse eingeteilt. Die WHO-Klassifikation der trophoblastären Erkrankungen umfasst dabei komplette/partielle Molen, invasive Molen, das Chorionkarzinom, den Plazentabetttumor (PSTT), den epitheloiden Trophoblasttumor (ETT), das Plazentabettknötchen (PSN) und die hyperplastische Implantationsstelle des Plazentabetts (exaggerated placental site). Molen im Rahmen von Schwangerschaften treten meist im 1. Trimenon auf, sind grundsätzlich aber ein seltenes Ereignis. Das klinische Erscheinungsbild ist dabei typischerweise durch eine vaginale Blutung in Kombination mit exzessiv hohen beta-hCG-Werten gekennzeichnet. Therapeutische Optionen bestehen im systemischen Einsatz von Methotrexat bzw. in der operativen Sanierung. Molare Schwangerschaften können auch extrauterin bzw. zervikal lokalisiert sein. Vermutlich führen hier die gleichen Faktoren wie bei einer nicht molaren Schwangerschaft zu einer ektopen Implantation. Aktuell sind hierzu 3 Fälle publiziert, die klinisch alle mit einer vaginalen Blutung auffällig wurden und entweder durch Methotrexat oder durch eine Kürettage therapiert wurden. Zusammenfassend scheint auch zur Vermeidung einer molaren ektopen Schwangeschaft ein schonendes chirurgisches Management bei Kürettagen von entscheidender Bedeutung zu sein. Gestational trophoblastic disease is a generic term for a diverse group of medical conditions. The WHO classification of gestational trophoblast disease includes complete and partial hydatidiform mole, invasive mole, choriocarcinoma, placental site trophoblastic tumor (PSTT), epitheloid trophoblastic tumor (ETT), exaggerated placental site and placental site nodule. Molar pregnancies usually present in the first trimester but are a very rare event. The most common symptom is vaginal bleeding in combination with excessive beta-human chorionic gonadotropin (beta-hCG) levels. Therapeutic options are a systemic application of methotrexate or surgery. Hydatidiform moles may have an extrauterine or a cervical location. Presumably, the risk factors for an ectopic localization are similar to those for non-molar pregnancies. Currently, only three cases of cervical hydatidiform molar pregnancies have been reported in the literature. In all three cases the women presented with severe vaginal bleeding and were treated with methotrexate or surgery. In summary, careful surgical treatment during curettage is necessary to avoid molar ectopic pregnancies.

Erst kürzlich wurde das Renin-Angiotensin-System (RAS) als ein Angiogenese regulierendes System beschrieben. Der Haupteffektor des RAS ist dabei Angiotensin II. Neuere Untersuchungen berichten über die Existenz des RAS in Ovarialkarzinomzellen und in Fibroblasten. In diesen Zellen wurde eine RAS-abhängige VEGF-Regulation nachgewiesen und damit dem RAS eine proangiogenetische Wirkung zugeschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Untersuchungen wurden durchgeführt, um die Bedeutung des RAS bei der Angiogenese-Regulation weiter aufzuklären. Zunächst wurde die Genexpression der RAS-Komponenten AT₁R, Angiotensinogen und ACE, sowie die Genexpression des Hauptangiogenesefaktors VEGF, mittels RT-PCR in HUVEC (humane umbilikale venöse Endothelzellen) nachgewiesen. Außerdem konnte die Expression des AT₁R immunzytochemisch auf der Oberfläche der Zellmembran lokalisiert werden. Funktionelle Untersuchungen der Endothelproliferation zeigten einen signifikanten Anstieg der Proliferationsrate der HUVEC nach der Stimulation mit Angiotensin II, der bei gleichzeitiger Inhibition von VEGF verhindert werden konnte. Da eine Bedeutung des RAS für Tumorangiogenese das Vorhandensein der RAS-Komponenten voraussetzt, wurde die Genexpression von Angiotensinogen, Renin, ACE und AT₁R in Rezeptor-positiven MCF-7 und Rezeptor-negativen MDA-MB 468 Mammakarzinom-Zellen nachgewiesen. Zur funktionellen Untersuchung wurden die beiden Mammakarzinom-Zelllinien mit Angiotensin II stimuliert. Die Quantifizierung der Expression von VEGF ergab dabei nur für die Rezeptor-negativen MDA-MB 468 Zellen eine signifikante Heraufregulation von VEGF. Für die ebenfalls untersuchten Rezeptor-positiven MCF-7 Zellen konnte dies nicht gezeigt werden. Hierbei könnte es sich um einen interessanten Hinweis auf Unterschiede bei der Regulation von angiogenetischen Prozessen handeln. Um nun nachzuweisen, dass diese Angiotensin II Wirkung über den AT₁R vermittelt wird, wurde simultan zur Stimulation mit Angiotensin II zusätzlich mit dem AT₁R-Blocker Candesartan inkubiert. Die Quantifizierung von VEGF ergab, dass die zuvor in MDA-MB 468 Zellen beobachtete VEGF Heraufregulation aufgehoben war. Dieses Ergebnis beweist, dass die Angiotensin II Wirkung auf VEGF via AT₁R vermittelt ist. Das RAS könnte also an der Regulation von Angiogenese sowohl in Endothelzellen als auch in Hormonrezeptor-negativen Mammakarzinomzellen über Stimulation des AT₁R beteiligt sein. Auch wenn weitere Untersuchungen durchgeführt werden müssen, darf spekuliert werden, dass die Blockade des AT₁R eine neue zielgerichtete anti-angiogenetische Therapieoption darstellen könnte.

Angiogenese ist essenziell für die Funktion der Zellen im Organismus, um die Zufuhr von Nährstoffen, Sauerstoff und Hormonen zu garantieren. Der Hauptinitiator von Angiogenese ist der „Vascular endothelial growth factor“ (VEGF). Neben VEGF sind weitere Faktoren in die Angiogeneseregulation involviert, die als selbstständige angiogene Faktoren oder aber als regulatorische Faktoren des VEGF-Systems wirken. Hierzu zählt das Renin-Angiotensin-System (RAS), dessen Haupteffektor Angiotensin II ist. Angiotensin II wirkt durch Steigerung der VEGF-Sekretion proangiogen, weshalb Angiotensin II sowohl unter physiologischen als auch unter pathologischen Bedingungen (Ovarial-, Endometrium-, Zervix- und Mammakarzinom) bei der Regulation von Angiogenese eine bedeutende Rolle spielt. In vitro lässt sich der proangiogene Effekt durch eine Antagonisierung von Angiotensin II hemmen. Klinische Daten zu den genannten Tumorentitäten konnten diesen zunächst theoretischen Ansatz bestätigen. Daher erscheint zukünftig, insbesondere für die gynäkologischen Malignome die Inhibition des Angiotensin-II-Effekts eine vielversprechende Option für die Entwicklung neuer antiangiogener Therapiekonzepte. Angiogenesis is essential for the functioning of cells in an organism in order to maintain the supply of nourishment, oxygen, and hormones. The main effector of angiogenesis is “vascular endothelial growth factor” (VEGF). In addition to VEGF, several other factors are involved in the regulation of angiogenesis, either as independent angiogenic factors or as regulators of the VEGF system. One such pathway is the renin-angiotensin system (RAS) with its main protein angiotensin II. Angiotensin II has been shown to be a potent angiogenic factor inducing endothelial proliferation via VEGF. Therefore angiotensin II has been proposed as an important regulator of angiogenesis in both physiological and pathological conditions (ovarian cancer, breast cancer, cervical cancer, endometrial cancer). In vitro, it was demonstrated that antagonising angiotensin II suppresses angiogenesis. Clinical data of the above-mentioned tumor entities support the idea of anti-angiogenic treatment by inhibition of angiotensin II. Therefore, especially for the gynecological cancers, inhibition of the angiotensin II effect seems to be an auspicious option for the development of new anti-angiogenic therapies.

The Renin-Angiotensin system (RAS) has been suspected not only to influence the vascular tone but also to regulate angiogenesis. It was shown that Angiotensin II influences angiogenic factors such as vascular endothelial growth factor (VEGF). The most intense physiologic angiogenesis in adults occurs in luteal formation, which is further increased under human chorion gonadotropin (hCG). Recently, the presence of the RAS has been reported in the human corpus luteum. Since VEGF is regulated by hCG in the corpus luteum and since VEGF has also been shown to be regulated by Angiotensin II, we hypothesised that Angiotensin II actions as a physiological co-regulator to hCG. Therefore, performing RT-PCR and immunocytochemistry, we investigated whether human granulosa cells express RAS components. Furthermore, Angiotensin II dependent expression of VEGF as well as the influence of hCG on the RAS was examined using TaqMan-RealTime-PCR, ELISA, and Western blot analysis. We showed expression of hCG-receptor (LHR), VEGF, Angiotensinogen, ACE, AT1R, and AT2R in human granulosa lutein cells. Administration of Angiotensin II as well as hCG led to an significant increase of VEGF on both, transcript as well as protein level. However, stimulation with hCG decreased the Angiotensinogen/Angiotensin II level significantly, whereas expression of ACE and At1R was not affected. These findings show, that the RAS participates in the regulation of angiogenic gene regulation in human granulosa lutein cells, opening the intriguing possibility to explain the VEGF upregulation in human granulosa lutein cells via the hCG-dependent as well as the Angiotensin II-dependent pathway.

22026 Background: Efforts have been undertaken to find new ways to target tumor growth such as inhibition of angiogenesis. One of the main angiogenic regulators is vascular endothelial growth factor (VEGF). Thus, targeting VEGF by application of VEGF- antibodies has become an approach in anti-angiogenic therapy. Recently, we showed that the Renin-Angiotensin-System (RAS) not only controls the vascular tone but also regulates angiogenesis via influencing VEGF in breast cancer cells. Now, this further study was performed in order to investigate, whether the RAS directly influences the endothelium as well as endothelial proliferation, thus angiogenesis, itself. Methods: Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) were stained for Angiotensin II type 1 receptor (At1R) immunocytochemically and for gene expression of Renin-Angiotensin-System (RAS) components. Angiotensin II dependent regulation of VEGF and Angiopoietins (Ang-1 and Ang-2) was studied using quantitative RealTimePCR. Furthermore, we examined the effect of Angiotensin II on the proliferation of HUVEC using a ki-67 assay and investigated whether administration of At1R blocker candesartan, or VEGF antagonist Flt-1-Fc could suppress Angiotensin II dependent effects. Results: At1R, RAS-components and Ang-1/Ang-2 were expressed in HUVEC. Administration of Angiotensin II increased gene expression of VEGF and decreased the ratio of Ang1/Ang2 expression significantly. In addition, significantly increased endothelial cell proliferation was observed after stimulation with Angiotensin II, which was suppressed by simultaneous administration of candesartan or VEGF antagonist, Flt-1-Fc. Conclusions: These results indicate the potential capacity of Angiotensin II to influence angiogenesis by regulation of angiogenesis associated genes via At1R. Since VEGF blockade opposed the effect of Angiotensin II on cell proliferation, it is hypothesised that VEGF mediates the Angiotensin II-dependent effect in concert with changes in angiopoietin expression. This is the first report of the RAS in regulation of angiogenesis associated genes in endothelial cells indicating an involvement of At1R which may lead to new anti-angiogenic strategies via inhibition of this receptor. No significant financial relationships to disclose.

Hintergrund: Der Pathogenese der Präeklampsie liegt eine gestörte Invasion von extravillösen Trophoblastzellen in die mütterlichen Spiralaterien mit nachfolgender mangelhafter Umwandlung derselben und Reifungsstörungen der Plazenta zugrunde. ie molekularen Mechanismen dieser Invasionstörung sind bisher nur unzureichend untersucht. Aufgrund der Einzigartigkeit der humanen Plazenta steht für diese Untersuchungen kein Tiermodell zur Verfügung. Die Entwicklung von in-vitro-Modellen zur Untersuchung der Trophoblastinvasion ist deshalb notwendig. Hier wird ein in-vitro-Modell vorgestellt, das eine Untersuchung der molekularen Mechanismen im Rahmen der Interaktion von extravillösen Trophoblastzellen mit Endothelzelltubuli erlaubt. Methoden: Nach Kultivierung von Endothelzellen (HUVEC und uterinen HMVEC) auf Matrigel oder als Sphäroide im Kollagengel formen diese dreidimensionale lumenbildende Röhrchen, Endothelzelltubuli. Die Kokultur dieser Endothelzelltubuli mit immortalisierten extravillösen Trophoblastzelllinien (HTR-8/SV-neo und Swan71) und JEG-3 Zellen ermöglicht die Untersuchung dieser Interaktion. Ergebnisse: Beide Modelle erlauben eine morphologische Darstellung der bisher postulierten Integration der Trophoblastzellen in die Endothelzelltubuli sowie eine immunchemische Untersuchung der bei diesem Vorgang exprimierten Proteine. Zusammenfassung: Die Kokultur von Endothelzelltubuli auf Matrigel oder im 3D Kollagengel mit Trophoblastzellen stellt ein geeignetes Modell zur Untersuchung der Endothelzell-Trophoblastzellinteraktion dar.

Hintergrund: In unseren bisherigen Untersuchungen konnten wir zeigen, dass die wiederholte in vivo Gabe von hCG bei Frauen zur Suppression verschiedener Adhäsionsmoleküle im Gefäßsystem des Corpus luteum führt. Diese Suppression von Adhäsionsmolekülen durch hCG könnte Ursache für die pathologisch erhöhte Gefäßpermeabilität beim OHSS sein. Unbekannt ist, ob hCG direkt regulatorisch auf die Endothelzellkontakte wirkt, oder ob die Wirkung indirekt über einen lokalen Regulator (z.B. VEGF) erfolgt. Methode: HUVECs wurden mit hCG stimuliert und die Proteinexpression verschiedener Adhäsionsmoleküle im Western blot untersucht sowie VEGF mittels ELISA bestimmt. Um zu prüfen, ob VEGF ein lokaler Regulator der Adhäsionsproteinexpression im Endothel ist, wurde ein Zweikammer-Granulosa-Endothelzell-Co-Kultur-Modell etabliert. In diesem wurde nach hCG Stimulation der Granulosazellen VEGF mittels Flt-Fc neutralisiert und die Proteinexpression verschiedener Adhäsionsmoleküle in den HUVECs untersucht. Ergebnisse: hCG hatte keinen direkten Einfluss auf die VEGF-Sekretion und Protein-Expression von Adhäsionsmolekülen in HUVECs. In der Co-Kultur führte die hCG-Stimulation zu einem Anstieg der VEGF-Sekretion in den Granulosazellen. Zeitgleich kam es zu einer Abnahme der Adhäsionsmolekülexpression in den Endothelzellen. Dieser Effekt blieb aus, wenn man die VEGF-Wirkung neutralisierte. Schlussfolgerung: hCG reguliert indirekt die Expression verschiedener Adhäsionsmoleküle im Endothel. Die hCG-Wirkung wird durch VEGF lokal-parakrin vermittelt. Eine Reduktion von Adhäsionsmolekülen geht wahrscheinlich mit einer erhöhten Durchlässigkeit des Endothels einher. Für die Pathophysiologie des OHSS lässt sich vermuten, dass nach der Ovulationsinduktion durch hCG die VEGF-Synthese im Ovar überproportional gesteigert und dadurch die Expression der Endothelzellkontakte der peripheren Gefäßbahn supprimiert wird, was wiederum mit einer pathologisch gesteigerten Permeabilität verbunden sein könnte.

BACKGROUND: Regulation of tissue remodelling and ovarian permeability by intercellular adhesion complexes may be involved in normal and pathological ovarian function. Therefore, the occurrence, distribution and hormonal control of the adherens junction protein vascular endothelial cadherin (VE-cadherin) and the tight junction proteins occludin and claudin in the human corpus luteum (CL) were investigated. METHODS: CLs from patients undergoing hysterectomy for benign reasons were enucleated during early, mid- and late stages of the functional luteal phase and after HCG rescue in vivo. Immunostaining for occludin, claudins 1 and 5 and VE-cadherin was carried out on fixed tissue. Endothelial cells, granulosa lutein cells and theca lutein cells were identified by reference to serial sections immunostained for CD34, 17α-hydroxylase and 3β-hydroxy-steroid-dehydrogenase. Quantitative analyses were performed using image analyses. RESULTS: Occludin was localized to the plasma membrane of granulosa lutein cells and endothelial cells but was absent in theca lutein cells. Claudin 1 was exclusively localized to the plasma membrane of steroidogenic cells. Claudin 5 and VE-cadherin were only present in endothelial cells. After HCG administration in vivo, adherens and tight junction proteins were significantly down-regulated (P < 0.05). CONCLUSIONS: The decrease of junctional proteins after HCG treatment suggests a hormonal control of tight and adherens junctions in the CL associated with tissue remodelling and an increase in luteal permeability during early pregnancy.

Die Entwicklung eines normalen Gefäßsystems ist eine Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit von Organen, da nur über die Blutbahn die Zellen mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt werden. Unter Vaskulogenese versteht man die Entwicklung der großen Stammgefäße im Organismus, die nur während der Embryonalperiode vorkommt, während Angiogenese als die Entwicklung neuer, abzweigender Kapillaren aus vorbestehenden Stammgefäßen definiert wird. Angiogenese findet auch später im ausgewachsenen Organismus vor allem bei Pathologien (Tumorangiogenese, Wundheilung, diabetische Retinopathie, Endometriose) statt. Ansonsten sind die meisten Organgefäßsysteme des Erwachsenen ausgereift, so dass aktive Angiogenese nicht mehr benötigt wird. Eine Ausnahme ist der weibliche Reproduktionstrakt. Als Besonderheit findet hier Angiogenese in monatlichen Zyklen statt, so dass eine übergeordnete hormonelle Kontrolle anzunehmen ist. Die Angiogenese und deren Regulation lassen sich vor allem während der Corpus-luteum-Entwicklung untersuchen, da hier innerhalb weniger Tage ein Organgefäßsystem entsteht, das eine hohe Durchblutung gewährleistet, so dass das Corpus luteum zu den am besten durchbluteten Organen des Organismus gehört. Der Blutfluss im Corpus luteum lässt sich mit malignen Tumoren vergleichen. Dieser Übersichtsartikel beschreibt die Physiologie der angiogenetischen Vorgänge im Corpus luteum und diskutiert die molekularen und hormonellen Regulationsmechanismen mit besonderem Schwerpunkt während der Frühgravidität. The development of a vascular system for the supply of oxygen and nutrients is a prerequisite for normal organ function. Angiogenesis is the development of new capillaries from pre-existing vessels. The vasculature of the adult is normally quiescent except under pathological conditions such as tumour angiogenesis or wound healing. However physiological angiogenesis occurs regularly in the female reproductive tract during the ovulatory cycle. Here, angiogenesis appears to be hormonally controlled. The corpus luteum is a site of intense angiogenesis and, when mature, has the highest blood supply of any organ in the body, which is comparable with malignant tumours. Within a short period, the development of the luteal vasculature is followed either by controlled regression of the microvascular tree in the non-fertile cycle, or by maintenance and stabilisation of the new vasculature in a conceptual cycle. This review focuses on the molecular and hormonal regulation of angiogenesis in the corpus luteum, especially during simulated pregnancy in the human.