Architektur der Zottenbäume
Die Zotten der Plazenta bestehen aus zwei Kompartimenten, einer oberflächlichen Schicht von Zotten-Trophoblast, die aus Zytotrophoblast besteht, der von kontinuierlichem Synzytiotrophoblast bedeckt ist, und dem Zottenkern, der Stroma und fetale Blutgefäße umfasst.7 Der Synzytiotrophoblast entsteht durch die synzytäre Fusion einer Untergruppe des z villösen Zytotrophoblasten (Langhans-Zellen). Die Zahl der Zytotrophoblasten nimmt im zweiten und dritten Trimester ständig zu, ebenso wie das Volumen des Synzytiotrophoblasten, um die exponentiell wachsenden spezialisierten Zottenkerne zu bedecken. Folglich verteilt sich die Zytotrophoblastenpopulation, und der Synzytiotrophoblast wird dünner.67 Die Mitose ist auf die Zytotrophoblastenschicht beschränkt, und diese Zellen werden für den vorläufigen Karyotyp durch Chorionzottenentnahme analysiert. Die Bestimmung des fetalen Karyotyps durch Kultur von Zottenexplantaten hängt von der langsameren Vermehrung der Zottenstromazellen ab; da diese aus embryonalem (allantoischem) Gewebe stammen, spiegeln sie den Karyotyp in fetalen Geweben genauer wider.68
Aus funktioneller Sicht führt die Fusion des neu gebildeten Zytotrophoblasten mit dem äußeren Synzytium zum Transfer von neuen Organellen, Enzymsystemen und Boten-RNA-Transkripten in das Synzytium sowie in die Kerne des Zytotrophoblasten und ist für die Aufrechterhaltung der intensiven Stoffwechselaktivität, die für die maternofetalen Transferprozesse und die sekretorischen und endokrinen Funktionen erforderlich ist, von wesentlicher Bedeutung. Infolge dieser kontinuierlichen Fusion sind Synzytialkerne unterschiedlich alt und weisen eine Vielzahl von Morphologien und ein stärker kondensiertes Chromatin auf, was darauf hindeutet, dass sie nicht transkriptiv aktiv sind. Jüngste Forschungen haben jedoch gezeigt, dass ein erheblicher Anteil der Synzytialkerne selbst transkriptionsaktiv ist und sowohl RNA Pol I als auch II exprimiert, und dass ihre Anzahl proportional zum zunehmenden Trophoblastenvolumen zunimmt.69 Ältere Synzytialkerne ballen sich zusammen, werden als „Synzytialknoten“ bezeichnet und ragen in den Intervillarraum hinein, wobei sie sich lösen können; die daraus resultierenden Synzytialkügelchen werden in das mütterliche Blut abgeschoben, wobei sich die meisten im pulmonalen Kapillarbett festsetzen.7 Echte Synzytialknoten müssen von Synzytialsprossen und falschen Knoten, die durch Schnittartefakte verursacht werden, unterschieden werden; echte Knoten enthalten keine transkriptionell aktiven Kerne, sondern effete geschädigte Kerne, die positiv auf 8-Oxo-Desoxyguanosin färben70 (Abb. 7.6). Mit fortschreitender Trächtigkeit scheint sich dieser Verjüngungsprozess zu verlangsamen, da das Verhältnis von Zytotrophoblasten- zu Synzytialkernen in den einzelnen Endzotten abnimmt und Synzytialknoten immer häufiger werden. Die stereologische Analyse der Gesamtanzahl der Trophoblasten zeigt jedoch, dass das Verhältnis zwischen Zytotrophoblastenkernen und Synzytiotrophoblastenkernen während der gesamten Trächtigkeit weitgehend konstant bleibt, mit einem Wert von 9 in der 13. bis 16. Schwangerschaftswoche und erneut einem Wert von 9 in der 37. bis 41. Schwangerschaftswoche.67
Da Synzytialknoten von Lungenmakrophagen verschlungen werden,71 findet man sie im uterinen Venenblut, aber nicht im arteriellen Blut schwangerer Frauen.72 Die Synzytialablösung und die Morphologie des villösen Trophoblasten sind bei schweren Formen von IUGR und Präeklampsie abnormal und werden in Kapitel 9 besprochen.
Die fetalen Gefäße innerhalb der Stammzotten bestehen aus muskulösen Arterien und Venen. Diese münden in die langgestreckten Kapillaren der reifen Zwischen- und Endzotten, wobei letztere eine Oberfläche für den Gasaustausch bieten, von der man annimmt, dass sie 10 m2 übersteigt.7 Das Endothel der fetalen Kapillaren fungiert als passiver Filter, der den makromolekularen Transfer durch die Gefäßwand auf Moleküle unter 20 000 Da, abhängig von der molekularen Ladung, begrenzt.73 Die kontraktilen Zellen, die die Wände der Arterien und Arteriolen der Stammzotten umgeben, sind von großem klinischen Interesse, da eine verminderte fetoplazentare Perfusion, die durch Doppler-Ultraschalluntersuchungen der Nabelarterien in vivo nachgewiesen werden kann, mit schlechtem fetalen Wachstum, fetalem Tod und perinatalem Verlust verbunden ist.74 Da diese Gefäße keine autonome Innervation besitzen, muss der Blutfluss durch lokale und systemische vasomotorische Faktoren zusammen mit den anatomischen Gegebenheiten und der fetalen Herzleistung reguliert werden.75,76
Die Bindegewebszellen im Stroma sind heterogener Natur und produzieren verschiedene Bindegewebsfasern, die die mechanische Stabilität des Zottenkerns erhöhen. Darüber hinaus enthält der Zottenkern Makrophagen (Hofbauer-Zellen), die in der Lage sind, eine Vielzahl von Wachstumsfaktoren zu produzieren, die das Wachstum und die Differenzierung aller Zottenbestandteile regulieren.77