Architecture of the Villous Trees
Placental villi zijn samengesteld uit twee compartimenten, een oppervlakkige laag van villous trophoblast bestaande uit cytotrophoblast bedekt met continu syncytiotrophoblast, en de villous kern, bestaande uit stroma en foetaal afgeleide bloedvaten.7 Syncytiotrophoblast ontstaat door syncytiale fusie van een subset van villous cytotrophoblast (Langhans cellen). Het aantal cytotrofoblasten neemt voortdurend toe in het tweede en derde trimester, evenals het volume van het syncytiotrofoblast, om de exponentieel groeiende gespecialiseerde vlokkige kernen te bedekken. Bijgevolg raakt de cytotrofoblastpopulatie verspreid en wordt het syncytiotrofoblast dunner.67 De mitose blijft beperkt tot de cytotrofoblastlaag, en deze cellen worden geanalyseerd voor het voorlopige karyotype door middel van chorionvlokkentests. Bepaling van het foetale karyotype door kweek van darmvlokkige explantaten is afhankelijk van de langzamere vermenigvuldiging van darmvlokkige stromale cellen; omdat deze afkomstig zijn van embryonaal (allantoïsch) weefsel, weerspiegelen zij nauwkeuriger het karyotype in foetale weefsels.68
Functioneel gezien resulteert de fusie van nieuw gevormde cytotrofoblasten met het buitenste syncytium in de overdracht van nieuwe organellen, enzymsystemen en boodschapper-RNA-transcripten naar het syncytium en naar de kernen van de cytotrofoblasten; dit is essentieel om de intense metabolische activiteit in stand te houden die nodig is voor de maternofetale overdrachtsprocessen en secretorische en endocriene functies. Als gevolg van deze voortdurende fusie zijn de syncytiale kernen van verschillende leeftijd en vertonen zij een verscheidenheid van morfologieën en meer gecondenseerd chromatine, hetgeen suggereert dat zij niet transcriptioneel actief zijn. Recent onderzoek heeft echter aangetoond dat een aanzienlijk deel van de syncytiale kernen zelf transcriptioneel actief zijn, en zowel RNA Pol I als II tot expressie brengen, en dat hun aantal toeneemt in verhouding tot het toenemende trofoblastvolume.69 Verouderde syncytiale kernen clusteren samen, bekend als ‘syncytiale knopen’, en steken uit in de intervillaire ruimte en kunnen afbreken; de resulterende syncytiale bolletjes worden afgevoerd in het maternale bloed, waarbij de meeste vast komen te zitten in het pulmonale capillaire bed.7 Echte syncytiale knopen moeten onderscheiden worden van syncytiale kiemen en valse knopen veroorzaakt door artefacten bij het snijden; echte knopen bevatten geen transcriptioneel actieve kernen en bevatten wel beschadigde kernen die positief kleuren voor 8-oxo-deoxyguanosine70 (Fig. 7.6). Naarmate de dracht vordert, lijkt dit proces van verjonging te vertragen omdat de verhouding van cytotrophoblast tot syncytiale kernen binnen individuele terminale darmvlokken afneemt naarmate syncytiale knopen meer voorkomen. Uit stereologische analyse van het totale aantal trofoblasten blijkt echter dat de verhouding tussen cytotrophoblastkernen en syncytiotrophoblastkernen gedurende de hele zwangerschap meestal constant blijft, met een waarde van 9 bij 13 tot 16 weken en opnieuw een waarde van 9 bij 37 tot 41 weken zwangerschap.67
Omdat syncytiële knopen worden opgeslokt door longmacrofagen,71 worden ze aangetroffen in het veneuze bloed van de baarmoeder, maar niet in het arteriële bloed van zwangere vrouwen.72 Syncytiële vervelling en vlindervormige trofoblastmorfologie zijn abnormaal bij ernstige vormen van IUGR en pre-eclampsie en worden besproken in hoofdstuk 9.
De foetale vaten binnen de stamvlokken bestaan uit gemusculiseerde slagaders en aders. Deze monden uit in de langgerekte capillairen van de volgroeide tussen- en eindvlokken, waarvan de laatste een oppervlakte voor gasuitwisseling bieden van meer dan 10 m2.7 Het endotheel van de foetale capillairen fungeert als een passieve filter, die de overdracht van macromoleculen over de vaatwand beperkt tot moleculen kleiner dan 20 000 Da, afhankelijk van de moleculaire lading.73 De contractiele cellen die de wanden van de arteriën en arteriolen van de stamvlokken omgeven zijn klinisch van groot belang omdat een verminderde foetoplacentale perfusie, vastgesteld door Doppler echografisch onderzoek van de navelstrengarteriën in vivo, geassocieerd wordt met een slechte foetale groei, foetale sterfte en perinataal verlies.74 Omdat deze vaten geen autonome innervatie hebben, moet de bloedstroom gereguleerd worden door lokale en systemische vasomotorische factoren, samen met de anatomische rangschikking en de foetale cardiale output.75,76
De bindweefselcellen binnen het stroma zijn heterogeen van aard en produceren verschillende bindweefselvezels, die de mechanische stabiliteit van de darmkern verhogen. Bovendien bevat de darmkern macrofagen (Hofbauer-cellen) die in staat zijn om een verscheidenheid aan groeifactoren te produceren die de groei en differentiatie van alle darmvlokken reguleren.77