Hormonelle Forschungsmethoden

In der Beziehung zwischen Mutter und Fötus fungiert die Plazenta als endokrine Drüse. In ihr finden die Prozesse der Synthese, Sekretion und Umwandlung einer Reihe von Hormonen mit Protein- und Steroidstruktur statt. Bei der Beurteilung des Hormonstatus einer Frau sollte berücksichtigt werden, dass in den frühen Stadien der Schwangerschaft die Funktion aller endokrinen Drüsen zunimmt, insbesondere die Produktion des Gelbkörperhormons Progesteron. Bereits in der Präimplantationsphase im Blastozystenstadium sezernieren die Keimzellen Progesteron, Estradiol und Choriongonadotropin, die für die Einnistung der Eizelle von großer Bedeutung sind. Während der Organogenese des Fötus nimmt die hormonelle Aktivität der Plazenta zu, und während der gesamten Schwangerschaft sondert die Plazenta eine große Anzahl von Hormonen ab.

Bei der Entwicklung einer Schwangerschaft spielt das Plazentahormon humanes Choriongonadotropin (hCG), ein Produkt des Synzytiotrophoblasten, eine wichtige Rolle. In der Frühschwangerschaft stimuliert humanes Choriongonadotropin die Steroidogenese im Gelbkörper (Corpus luteum) des Eierstocks; in der zweiten Schwangerschaftshälfte die Östrogensynthese in der Plazenta. Humanes Choriongonadotropin gelangt hauptsächlich ins Blut der Mutter. Im Blut des Fötus ist sein Spiegel 10-20 mal niedriger als im Blut der Schwangeren. Humanes Choriongonadotropin wird im Blut schwangerer Frauen unmittelbar nach der Einnistung der Eizelle nachgewiesen. Mit fortschreitender Schwangerschaft steigt sein Blutspiegel an und verdoppelt sich 30 Tage lang alle 1,7-2,2 Tage. In der 8.-10. Woche wird seine maximale Konzentration im Blut erreicht, die zwischen 60 und 100 IE/ml schwankt. Im zweiten Schwangerschaftstrimester ist der Gehalt an humanem Choriongonadotropin im Blut konstant niedrig (10 IE/ml) und steigt im dritten Trimester leicht an. Die Ausscheidung von humanem Choriongonadotropin im Urin beginnt ab der 2. Schwangerschaftswoche und erreicht ihren höchsten Stand in der 10.–12. Woche. Danach nimmt die Menge an humanem Choriongonadotropin im Urin allmählich ab. In der 5. Schwangerschaftswoche werden 500–1.500 IE/l humanes Choriongonadotropin im Urin ausgeschieden, in der 7.–8. Woche 1.500–2.500 IE/l, in der 10.–11. Woche 80.000–100.000 IE/l und in der 12.–13. Woche 20.000 IE/l. In den folgenden Perioden liegt der Spiegel des humanen Choriongonadotropins im Urin im Bereich von 10.000–20.000 IE/l.

Plazenta-Laktogen (PL) spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung einer Schwangerschaft und normalen Beziehungen im Mutter-Plazenta-Fötus-System. Dieses Hormon hat eine Prolaktinaktivität und die immunologischen Eigenschaften eines Wachstumshormons, hat eine laktogene und luteotrope Wirkung und unterstützt die Steroidogenese im Corpus luteum des Eierstocks im ersten Schwangerschaftstrimester. Die wichtigste biologische Rolle von Plazenta-Laktogen besteht in der Regulierung des Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels und der Verbesserung der Proteinsynthese im Fötus. Plazenta-Laktogen wird von Trophoblastenzellen synthetisiert und ist strukturell identisch mit dem Wachstumshormon. Sein Molekulargewicht beträgt 21.000–23.000. Plazenta-Laktogen gelangt in den Körper der Mutter, wo es schnell metabolisiert wird. Plazenta-Laktogen wird bereits in der 5.–6. Schwangerschaftswoche im Blut der Mutter nachgewiesen. Plazenta-Laktogen dringt praktisch nicht zum Fötus vor, sein Spiegel im Fruchtwasser ist 8-10 mal niedriger als im Blut der Mutter. Es wurde ein direkter Zusammenhang zwischen dem Plazenta-Laktogenspiegel im Blut der Mutter und im Fruchtwasser, zwischen dem Hormongehalt im Blut und dem Gewicht von Fötus und Plazenta festgestellt, der als Grundlage für die Beurteilung des Zustands von Plazenta und Fötus anhand des PL-Spiegels im Blut und Fruchtwasser diente.

Das Choriongewebe und die Dezidua synthetisieren Prolaktin. Dies wird durch den hohen (10-100-mal höheren als im Blut) Gehalt dieses Hormons im Fruchtwasser belegt. Während der Schwangerschaft wird Prolaktin neben der Plazenta auch von der Hypophyse der Mutter und des Fötus ausgeschüttet. Die physiologische Rolle von Prolaktin wird durch seine strukturelle Ähnlichkeit mit dem Plazentalaktogen bestimmt. Prolaktin spielt eine gewisse Rolle bei der Produktion von pulmonalem Surfactant der fetoplazentaren Osmoregulation. Sein Gehalt im Blutserum der Mutter steigt während der Schwangerschaft, insbesondere in der 18. bis 20. Woche und vor der Geburt, progressiv an.

Progesteron ist ein Sexualsteroid plazentaren Ursprungs. Die biologische Rolle dieses Hormons im Verlauf einer Schwangerschaft ist unbestreitbar: Progesteron ist an der Einnistung der befruchteten Eizelle beteiligt, unterdrückt Uteruskontraktionen, erhält den Tonus der isthmisch-zervikalen Region, stimuliert das Gebärmutterwachstum während der Schwangerschaft und ist an der Steroidogenese beteiligt. Darüber hinaus hat Progesteron eine immunsuppressive Wirkung, die für die Entwicklung der befruchteten Eizelle notwendig ist (Unterdrückung der Abstoßungsreaktion). Progesteron wird bereits in der Frühschwangerschaft im Synzytiotrophoblasten synthetisiert, die führende Rolle der Plazenta bei der Produktion dieses Hormons zeigt sich jedoch in der 5.-6. Woche. Zuvor wird der Großteil des Hormons vom Gelbkörper der Schwangerschaft produziert. In der 7.-8. Schwangerschaftswoche verdoppelt sich die Progesteronkonzentration und steigt bis zur 37.-38. Woche kontinuierlich an. Das von der Plazenta synthetisierte Progesteron gelangt hauptsächlich in das Blut der Mutter, nur 1/4-1/5 davon erreicht den Fötus. Im Körper der Mutter (hauptsächlich in der Leber) wird Progesteron metabolisch umgewandelt und etwa 10-20 % davon werden als Pregnandiol im Urin ausgeschieden. Die Bestimmung der Pregnandiolausscheidung ist wichtig für die Diagnose drohender Fehlgeburten und anderer Erkrankungen, die mit einer Plazentainsuffizienz einhergehen, sowie für die Überwachung der Wirksamkeit der Behandlung.

Zu den plazentaren Steroidhormonen gehören auch Östrogene (Östradiol, Östron und Östriol), die vom Synzytiotrophoblasten produziert werden. Östrogene gelten zu Recht als Hormone des fetoplazentaren Komplexes. Zu Beginn der Schwangerschaft, wenn die Trophoblastenmasse gering ist und die Steroidproduktion darin unzureichend ist, wird der Großteil der Östrogene in den Nebennieren der Mutter und im Gelbkörper des Eierstocks produziert. In der 12.-15. Woche steigt die Östrogenproduktion stark an und Östriol beginnt sich in den Fraktionen durchzusetzen. Nach der 20. Schwangerschaftswoche erfolgt die Östrogenbildung hauptsächlich in der Plazenta unter aktiver Beteiligung des Fötus. Die Hauptvorstufe von Östriol wird im Gewebe des Fötus (4 Teile) und in geringerem Maße in den Nebennieren der Mutter (1 Teil) produziert. Da die Estriolsekretion hauptsächlich von Androgenvorläufern abhängt, die in den Nebennieren des Fötus produziert werden, spiegelt der Spiegel dieses Hormons im Körper der schwangeren Frau nicht nur den Zustand der Plazenta, sondern auch des Fötus wider. In den ersten Schwangerschaftswochen entsprechen die Östrogenausscheidung im Urin und ihr Gehalt im Blut dem Niveau der aktiven Phase des Corpus luteum außerhalb der Schwangerschaft. Am Ende der Schwangerschaft steigt der Estron- und Estradiolgehalt im Urin im Vergleich zur Ausscheidung vor der Schwangerschaft um das 100-fache und der Estriolgehalt um das 500- bis 1000-fache an. Die Bestimmung der Estriolausscheidung ist von größter Bedeutung für die Diagnose von Erkrankungen des fetoplazentaren Systems. Der diagnostische Wert der Estriolausscheidung ist in der zweiten Schwangerschaftshälfte besonders hoch. Eine signifikante Abnahme der Estriolausscheidung im letzten Schwangerschaftstrimester weist auf eine Verschlechterung des Fötus und eine funktionelle Insuffizienz der Plazenta hin. Alpha-Fetoprotein (AFP) ist ein Glykoprotein; es wird im Dottersack, der Leber und im Magen-Darm-Trakt des Fötus gebildet und gelangt von dort in das Blut der Mutter. Wahrscheinlich ist AFP am Schutz der fetalen Leber vor den Auswirkungen mütterlicher Östrogene beteiligt und spielt eine gewisse Rolle in der Organogenese. In der 18.–20. Schwangerschaftswoche liegt sein Gehalt im Blut der Mutter durchschnittlich unter 100 ng/ml, in der 35.–36. Woche steigt er auf 200–250 ng/ml an und sinkt in den letzten Wochen vor der Geburt wieder. Die Radioimmunmethode eignet sich optimal zur Bestimmung von AFP im Blutserum und Fruchtwasser der Mutter.

Der Schwangerschaftsverlauf wird auch anhand der Aktivität einer Reihe von Enzymen beurteilt, die vom Zustand der Plazenta und des Fötus abhängt. Zur Beurteilung der Plazentafunktion wird Oxytocinase, ein Enzym, das Oxytocin inaktiviert, im Blutserum gemessen. Die maximale Aktivität der Oxytocinase in der 32. Schwangerschaftswoche liegt bei über 6 U und während der Wehen bei 7,8 U. Eine gewisse Rolle spielen Veränderungen der Aktivität der thermostabilen alkalischen Phosphatase (TSAP), eines plazentaspezifischen Enzyms. Dieser Test gilt als der empfindlichste zur Feststellung einer Plazentafunktionsstörung. Die Lebensdauer von TSAP im Blutserum beträgt 3,5 Tage. Der absolute Wert der TSAP-Aktivität ist nicht so wichtig wie ihr Anteil an der gesamten Phosphataseaktivität des Blutes. Bei einem zufriedenstellenden Zustand der Plazenta macht TSAP mehr als 50 % der gesamten ALP-Aktivität aus. Zu diagnostischen Zwecken dient auch die Bestimmung der Aktivität von Phosphokinase, Cathepsinen und Hyaluronidase, deren Gehalt bei Störungen der Plazenta stark ansteigt.

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