Normal ve diyabetik insan plasentalarinda syncytin proteninin dağilimi ve muhtemel görevleri

Abstract

İnsan plasentası, gebelik boyunca anne ile fetüs arasıdaki tüm metabolizma işlemlerini düzenleyen yegâne organdır. Bu nedenle sağlıklı bir gebelik normal plasenta gelişimi ile yakından ilişkilidir. Şimdiye kadar yapılan çalışmalar, sitotrofoblast hücreleri arasında meydana gelen hücre füzyonunun sinsisyotrofoblastın şekillenmesinde anahtar rol oynadığını göstermektedir. İnsan endojen retrovirus ailesine (HERV) ait Syncytin proteinlerinin trofoblast hücre füzyonu ve dolayısıyla plasenta gelişiminde kritik rol oynadığı yakın tarihli çalışmalarda gösterilmiştir. Fakat gestasyonel diyabetik plasenta patolojisinde Syncytin proteinlerinin ve reseptörlerinin rolünün olup olmadığı hakkında yeterli bilgi bulunmamaktadır. Bu nedenle çalışmamızda, kontrol plasenta ve gestasyonel diyabetik plasentalarda Syncytin proteinleri ve reseptörleri farklı ekspresyonlar gösterir hipotezini kurduk ve değişen Syncytin-reseptör ekspresyonlarını belirlemeyi amaçladık.Çalışmamızda, insan normal term ve gestasyonel diyabetik term gebeliklerinden elde edilen plasenta dokuları ile erken dönem plasenta örnekleri ışık mikroskobu, western blot ve elektron mikroskobu araştırmaları için hazırlandı. Plasenta kesitlerinde; Syncytin 1, Syncytin 2, SLC1A5 (Syncytin 1?in reseptörü) ve MFSD2 (Syncytin 2?nin reseptörü) için immünohistokimya yöntemi uygulanarak bu proteinlerin hücresel dağılımları belirlendi. Western blot tekniği kullanılarak Syncytin 1, Syncytin 2, SLC1A5 ve MFSD2 ekspresyon miktarları protein düzeyinde araştırıldı. Ayrıca, geçirimli (TEM) ve taramalı (SEM) elektron mikroskobu yöntemleri ile insan normal term, gestasyonel diyabetik term ve erken dönem plasenta örnekleri arasındaki ince yapı ve üç boyutlu yapı farklılıkları incelendi.Elde ettiğimiz bulgulara göre, Syncytin 1, Syncytin 2, SLC1A5 ve MFSD2 proteinlerinin lokalizasyonu villusların trofoblast tabakasında belirgin bir şekilde izlenirken, villusların stromasında bulunan bazı hücrelerde de immün pozitifti. Farklı gebelik dönemlerine ait plasentalarda Syncytin proteinleri ve reseptörlerinin ekspresyon düzeyleri karşılaştırıldığında; Gruplar arasında Syncytin 1 proteini bakımından anlamlı bir fark belirlenmezken, SLC1A5 protein ekspresyonunun erken dönem plasenta örneklerinde term plasentalara kıyasla daha fazla olduğu belirlendi. Ayrıca, diyabetik plasentalarda, normal term plasentalara kıyasla azalan Syncytin 2 ve MSFD2 ekspresyonu belirlendi. Elektron mikroskop bulgularımıza göre, sinsisyotrofoblast tabakasında, diyabetik plasentalarda yapı bütünlüğünün kontrol plasentalara göre göreceli olarak bozulduğu ve ince yapılarının göreceli olarak arttığı görüldü. Çalışmamız, gestasyonel diyabetik plasentalarda Syncytin protein ve reseptör ekspresyonlarının belirlendiği literatürdeki ilk çalışmadır. Gestasyonel diyabetik plasentalardaki azalan Syncytin 2 ve reseptör ekspresyonu anormal sinsisyotrofoblast oluşumuna neden olarak diyabetik plasenta patolojisinin oluşmasında rol oynuyor olabilir. Diyabetik plasentalarda görülen anormal Syncytin 2 ve reseptör ekspresyonu diyabetik plasenta etiyolojisini anlamak için katkıda bulunabilir.Anahtar Kelimeler: İnsan plasentası, gestasyonel diyabet, syncytin 1, syncytin 2, SLC1A5, MFSD2.

The human placenta is a unique organ which regulates all metabolic activities between mother and fetus throughout pregnancy. To this respect, healthy pregnancy is closely related with normal placenta development. Previous studies have showed that the fusion of trophoblast cells constitutes a key process of placental morphogenesis. It has been showed by recent studies Syncytin proteins, which are belonged to Human Endogenous Retroviruses (HERV) family, play a crucial role during the fusion of trophoblast cells and placental development. However, there is scarce information about whether Syncytin proteins have any role in gestational diabetic placenta pathology. Therefore we hypothesized that the expression of Syncytin proteins and their receptors show abnormal expression in gestational diabetic placentas compared to control placenta. We aimed to determine altered Syncytin proteins and their receptors expression by descriptive experiments. In this study, human placentas from uncomplicated pregnancies, gestational diabetic placentas and human first trimester placenta tissues were prepared for light microscopy, western blot and electron microscopy investigations. The cellular localizations of Syncytin 1, Syncytin 2, SLC1A5 (receptor of Syncytin 1) and MFSD2 (receptor of Syncytin 2) were determined by immunohistochemistry in placental sections. The protein expression level of Syncytin 1, Syncytin 2, SLC1A5 and MFSD2 were investigated by western blot. Moreover, the difference of ultrastructural and three-dimensional features in human normal term placenta, gestational diabetic term placenta and first trimester placenta tissues were identified by transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy. According to our results, the immunolocalization of Syncytin 1, Syncytin 2, SLC1A5 and MFSD2 proteins were observed significantly in trophoblast layer and also some stromal cells were positive in placental villi. When expression levels of Syncytin proteins and their receptors were compared between experimental groups, Syncytin 1 expression Syncytin2 and MFSD2 expressions were notably decreased in diabetic placentas compared to control term placenta. In addition that, expression of SLC1A5 increased dramatically in early pregnancy compared to control term placenta. According to our electron microscopy results, in gestational diabetic placenta, tissue integrity of syncytiotrophoblast layer was lost and vacuolisation was increased relatively compared to control term placenta.In our study, we showed for the first time in literature that expressions of Syncytin proteins and their receptors were determined in gestational diabetic placenta. Decreased Syncytin2 and MFSD2 expressions might cause abnormal syncytiotrophoblasts formation and potentially involve in diabetic placental pathology. Abnormal Syncytin 2 and receptor expression in gestational diabetic placentas may contribute to understand the aetiology of diabetic placenta. Keywords: Human placenta, Gestational Diabetes, Syncytin 1, Syncytin 2, SLC1A5, MFSD2.