Einfluss der Expression von Fettsäuretransportproteinen auf den plazentaren LC-PUFA- Transfer bei Patientinnen mit Diabetes mellitus

Der Diabetes mellitus ist mit einer Anzahl von über 171 Millionen
erkrankten Menschen weltweit eine der größten metabolischen
Volkserkrankungen. Die immer höhere werdende Zahl von Schwangeren
mit Gestationsdiabetes lässt die Frage aufkommen, welche
Konsequenzen für Schwangerschaft und Neugeborenen bestehen. Ziel
dieser Arbeit war es, anhand von einem erkrankten
Probandenkollektiv sowie einer gesunden Referenzgruppe den Einfluss
der Glukosestoffwechselstörung auf den Fettsäuremetabolismus von
werdender Mutter über die Plazenta zum Ungeborenen bzw.
Neugeborenen näher zu charakterisieren. Konkret sollte die Frage
beantwortet werden, ob Unterschiede in der plazentaren
mRNA-Expression von Fettsäuretransportproteinen bei Schwangeren mit
Diabetes mellitus bestehen. In die Studie konnten 11 schwangere
Probandinnen mit Diabetes mellitus eingeschlossen werden. Weiterhin
konnten als Referenzgruppen 10 gesunde Schwangere gewonnen werden.
Alle Probandinnen waren Patientinnen der Klinik und Poliklinik für
Frauenheilkunde und Geburtshilfe Innenstadt (Klinikum der
Ludwig-Maximilians- Universität München; Direktor Prof. Dr. med.
Klaus Friese). Die Probandinnen nahmen 12 Stunden vor einem
geplanten Kaiserschnitt eine definierte Menge 13C-markierte
Docosahexaensäure, Arachidonsäure und Ölsäure zu sich. Zum
Zeitpunkt der Sectio wurde venöses Blut der werdenden Mutter,
Nabelschnurvenen und –arterienblut sowie Plazentagewebe gewonnen.
Die gewonnen Proben wurden bis zur weiteren Bearbeitung
tiefgefroren konserviert. Die durchgeführten Versuche wurde alle
mit den Methoden der Real-Time PCR, Immunhistochemie,
Gaschromatographie und Massenspektrometrie gemessen. Die Real-Time
PCRs wurden mit Primern für die Fettsäuretransportproteine der
FATP-Familie FATP-1, FATP-4 und FATP-6, des
Fettsäurebindungsproteins FABPpm, der Fettsäuretranslokase FAT/CD36
und des Adipozyten-Fettsäurebindungsproteins aFABP sowie der
Fettsäuredesaturasen FADS-1 und FADS-2 und der Fettsäurelipasen hEL
und hLPL durchgeführt. Immunhistochemisch wurde Plazentagewebe mit
Antikörpern gegen FATP-1 und FATP-4 gefärbt. Mittels
Gaschromatographie wurden die Fettsäureverteilungen in den
verschiedenen Fettsäurekompartimenten Phospholipide, Triglyzeride,
Cholesterinester und freie Fettsäuren im Blutplasma und
Plazentagewebe bestimmt. Zusätzlich wurden Fettsäureanteile in der
Phosphatidylcholin- und Phosphatidylethanolaminfraktion in
Erythrozyten gemessen. Außerdem konnten mit Hilfe der
Massenspektrometrie die Anteile der 13C-markierten Fettsäuren
detektiert werden. Die mittels Real-Time PCR gemessene
mRNA-Expression von Fettsäuretransportproteinen FATP-1, FATP-4 und
FATP-6, FABPpm, FAT/CD36, aFABP, von den Fettsäuredesaturasen
FADS-1 und FADS-2 und von den Fettsäurelipasen hEL und hLPL zeigten
in beiden untersuchten Probandenkollektiven keine signifikanten
Unterschiede. Auch der immunhistochemische Lokalisationsnachweis
von FATP-1 und FATP-4 im Synzytiothrophoblasten und
Kapillarendothel war für beide Gruppen gleich. Bezüglich der
Tracer-Fettsäureverteilung in beiden untersuchten Gruppen zeigte
sich eine signifikant niedrigere 13C-AA Anreicherung in der
GDM-Gruppe. In Hinblick auf die Fettsäureverteilung von
nicht-tracermarkierten Fettsäuren zeigten sich in der GDM- Gruppe
signifikant höhere PUFA-Anteile in der Phospholipidfraktion des
Nabelschnurvenenblutplasmas verglichen mit
Nabelschnurarterienblutplasma. Die für diese Arbeit erhobenen Daten
zeigen, dass auf mRNA-Ebene keine Regulationsprozesse zu bestehen
scheinen, die zu einer unterschiedlichen Verteilung von Fettsäuren
von der Schwangeren auf den Neonatus führen. Auch die Darstellung
mittels Immunhistochemie von FATP-1 und FATP-4 zeigt, dass diese
Fettsäuretransportproteine in beiden untersuchten Gruppen gleich
lokalisiert sind. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass
Regulationsprozesse zu einem späteren Zeitpunkt aktiv werden, der
jedoch in dieser Arbeit nicht untersucht wurde. Bezüglich der
13C-Fettsäureanreicherung ist zu vermuten, dass die niedrigeren
13C-AA-Anteile in der GDM-Gruppe dadurch zustande gekommen sein
könnten, dass die Diabetikerinnen und ihre Neugeborenen aufgrund
einer höheren inflammatorischen Grundaktivität im Metabolismus mehr
13C-AA direkt utilisieren und diese nach 12 Stunden nicht mehr in
Blut und Plazenta messbar sind. Eine mögliche Erklärung für die
Tatsache, dass in der GDM-Gruppe mehr PUFAs im Nabelschnurvenenblut
als im Nabelschnurarterienblut aufzufinden waren, könnte sein, dass
Neugeborene diabeteskranker Mütter mehr PUFAs benötigen und diese
sofort aus dem venösen Nabelschnurblut in ihren Metabolismus
utilisieren, sodass signifikant niedrigere Anteile im
zurückfließenden Nabelschnurarterienblut vorzufinden sind. Weitere
Untersuchungen hierzu müssen Aufschluss darüber geben, inwieweit
diese Wissen zu interpretieren ist und ob sich hieraus Konsequenzen
für die Schwangerschaft von Diabetikerinnen ergeben.