Die Präeklampsie (PE), eine schwangerschaftsspezifische Erkrankung, ist durch das erstmalige Auftreten von arterieller Hypertonie und Proteinurie nach der 20. Schwangerschaftswoche charakterisiert. Laut Literatur tritt sie in 2 - 8 % aller Schwangerschaften auf und ist unverän- dert eine der häufigsten Ursachen für mütterliche und kindliche Morbidität und Mortalität (Duley, 2003; Sibai, 2003; Schneider et al., 2012). Im Zuge dessen wurden weltweit zahlreiche Studien zum Verständnis des pathophysiologischen Geschehens mit dem Ziel der Früherkennung des Syndroms Präeklampsie durchgeführt. Dabei scheint die gestörte Implantation des Trophoblasten mit nachfolgender Fehlentwicklung des plazentaren arteriellen Gefäßsystems eine Schlüsselrolle zu spielen. Neben einer Beteiligung blutdruckregulierender endothelialer Substanzen (Stepan et al., 2008) wird ein dysreguliertes Renin-Angiotensin-System als mögliche Ursache für die Entwicklung einer PE in Betracht gezogen (Shah, 2005; Herse et al., 2007). Seit seiner Erstbeschreibung durch Wallukat und Kollegen steht der Autoimmunantikörper gegen den AT1-Rezeptor (AT1-AA) im Fokus der Forschung zur Bedeutung des Renin-Angiotensin-Systems in der Pathophysiologie der PE (Wallukat et al., 1999). Der AT1- AA aktiviert AT1-Rezeptoren auf unterschiedlichsten Zellen und bewirkt somit verschiedene, für die PE charakteristische pathophysiologische Reaktionen (Dechend et al., 2000; Dechend et al., 2003; Xia et al., 2003; Zhou et al., 2008a). Im Hinblick auf diese Erkenntnisse war es das Ziel der klinisch-experimentellen Studie, in die 2187 Frauen eingeschlossen wurden, im ersten Trimester der Schwangerschaft mittels anamnestischer Informationen zur Mutter und Familie, inklusive Erkrankungen und Medikamenteneinnahmen während der Schwangerschaft, anhand des Schwangerschaftsverlaufes, biometrischer Daten des Kindes und Bestimmung von biochemischen Markern, mit besonderem Fokus auf den AT1-AA, in Serumproben der Schwangeren mögliche Zusammenhänge aufzudecken, die eine Diagnosestellung PE bereits vor Auftreten der klinischen Symptomatik ermöglichen. Dabei bestätigte ein Teil der Resultate bekannte Risikofaktoren zur Entwicklung einer Präeklampsie. So wurde z. B. auch das Alter der Mutter, ein vielfach diskutierter Risikofaktor für die Entwicklung einer PE, in der klinischen Studie untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass sowohl Frauen mit einem essentiellen arteriellen Hypertonus als auch Frauen, die im Verlauf der Schwangerschaft eine Präeklampsie entwickelten, mit durchschnittlich 37 Jahren deutlich älter waren als Frauen ohne Schwangerschaftskomplikationen und Kollektive mit anderen Schwangerschaftserkrankungen. Neben zahlreichen Risikofaktoren zur Entwicklung einer PE gibt es auch protektive Faktoren, wie z. B. das Rauchen von Zigaretten, das in der Schwangerschaft das Risiko, eine PE zu entwickeln, um 30 – 50 % reduziert (Zhang et al., 1999; Conde-Agudelo und Belizan, 2000). Die in der vorliegenden Arbeit erbrachte Auswertung der Studiendaten konnte diese Ergebnisse sehr gut untermauern, da alle Schwangeren, die eine PE entwickelten, Nichtraucherinnen waren. Des Weiteren zeigte die Auswertung der klinischen Studie, dass von den insgesamt 2109 Frauen nur 21 eine PE entwickelten. Daraus ergibt sich eine Diskrepanz zwischen der innerhalb der klinischen Studie berechneten Inzidenz der PE von 0,99 % und der von Schneider für Deutschland angegebenen Inzidenz mit 2,31 % (Schneider et al., 2012). Der deutliche Unterschied in der Inzidenz scheint zum einen ein weitreichendes Problem der adäquaten Diagnosestellung zu sein und zum anderen mit dem untersuchten Patientenkollektiv bezüglich bestimmter Risikogruppen- und Faktoren zusammenzuhängen und wird inner- halb der vorliegenden Arbeit ausführlich diskutiert. Im Mittelpunkt der Auswertung der klinischen Studie stand der AT1-AA, der anhand eines kommerziell verfügbaren EIA (enzymatisches Immunadsorptionsverfahren) der Firma Cell- Trend in Serumproben von 181 Schwangeren im ersten Trimester quantitativ bestimmt wurde. 95 dieser 181 Frauen waren gesund und dienten als Vergleichs- bzw. Kontrollgruppe. Die weiteren 86 Frauen entwickelten eine schwangerschaftsassoziierte Pathologie und wurden deshalb im Rahmen dieser Arbeit als erkranktes Kollektiv bezeichnet. Die Ergebnisse der gemessenen Werte wurden im Zusammenhang mit der klinischen Studie ausgewertet. Beispielhaft fiel auf, dass Schwangere, die im weiteren Verlauf keine schwangerschaftsassoziierte Erkrankung entwickelten und eine positive Anamnese für eine rheumatische Erkrankung haben im Vergleich zu Werten von den Frauen ohne Rheuma im gesunden Kollektiv einen signifikanten Anstieg der gemessenen Werte für den AT1-AA aufzeigen. Dieser signifikante Anstieg blieb bei den Rheumatikerinnen, die eine PE entwickelten, jedoch aus. Dementsprechend zeigte die Gegenüberstellung der Rheumatikerinnen mit einem pathologischen Ausgang der Schwangerschaft signifikant niedrigere Werte des AT1-AA im Vergleich zu Rheumatikerinnen, die keine Pathologie entwickelten. Diese Ergebnisse bestätigen einmal mehr die von Walther und Kollegen aufgestellte Hypothese, dass es sich beim AT1-AA nicht um einen spezifischen Marker für die PE handelt (Walther et al., 2005), sondern vielmehr im Rahmen diverser anderer Erkrankungen, wie zum Beispiel der systemischen Sklerodermie (Riemekasten et al., 2011) oder auch im Rahmen von Nierentransplantatabstoßungen (Dragun et al., 2005) eine Rolle spielt und deshalb möglicherweise auch bei Frauen nachweisbar ist, die keine schwangerschaftsassoziierte Pathologie entwickeln. Als zweites Beispiel sei hier die Kalziumsubstitution genannt, die als probates Mittel zur Prävention für hypertensive Schwangerschaftserkrankungen in zahlreichen Studien in den letzten Jahren diskutiert wurde. Das Review von Hofmeyr et al. im Jahr 2010 beschreibt die Auswertung durchgeführter Studien in entwickelten als auch in nichtentwickelten Ländern und zeigte, dass eine Kalziumsubstitution während der Schwangerschaft das Auftreten von Gestationshypertonus, PE und Frühgeburtlichkeit senken kann (Hofmeyr et al., 2010). Studien über einen potentiellen Einfluss von Kalziumsubstitution auf den AT1-AA wurden bislang nicht veröffentlicht. Innerhalb der klinischen Studie nahmen von den 181 untersuchten Frauen 13 während des ersten Trimesters der Schwangerschaft Kalzium ein. Dabei konnte der Vergleich ge- sunder Schwangerer ohne Kalziumsubstitution mit den Gesunden, die Kalzium einnahmen, zeigen, dass die Werte des AT1-AA bei den gesunden Schwangeren unter Kalziumsubstitution tendenziell niedriger sind als die gemessenen Werte bei gesunden Frauen ohne Kalziumsubstitution. Dieses Resultat gibt Grund zur Annahme, dass die Ergänzung von Kalzium im ersten Trimester der Schwangerschaft möglicherweise Einfluss auf die Bildung des AT1- AA haben kann. Doch um diesbezüglich statistisch verifizierbare Aussagen zu erhalten, sollte eine größere Anzahl von schwangeren Frauen untersucht werden. Neben der Quantifizierung des AT1-AA und der Einbindung der Messergebnisse in die Daten der klinischen Studie und deren gemeinsamer Datenanalyse enthält die vorgelegte Arbeit auch einen experimentellen Abschnitt. Die Rationale für die Versuche basiert auf der Tatsache, dass, obwohl Wallukat et al. das Epitop, das durch den AT1-AA erkannt wird, bereits 1999 beschrieben haben (Wallukat et al., 1999), die Etablierung eines antikörperbasierten Assays fehlschlug. Dies lässt vermuten, dass die von Wallukat und seiner Arbeitsgruppe mit Hilfe eines Peptides untersuchte Bindungsdomäne für den AT1-AA an der 2. extrazellulären Schleife des AT1-Rezeptors zu positiven Ergebnissen geführt hat, weil das sieben Aminosäure-lange Peptid mit Homologie zum AT1-Rezeptor in der Schleife selbst die Konzentration des AT1- Rezeptors in den Zellen reduzierte und damit die Effekte des AT1-AA verhinderte und nicht, wie in der Arbeit von 1999 geschlussfolgert, das Peptid mit dem AT1-AA interagiert und so zum Ausbleiben des Signals (Erhöhung der Kontraktilität) geführt hat. Vor diesem Hintergrund wurden innerhalb der experimentellen Arbeit HEK-Zellen mit einem AT1-kodierenden Plasmid transfiziert und die Effekte des Peptids mit der Sequenz AFHYESQ-OH (entspricht der von Wallukat und Kollegen identifizierten Sequenz der 2. extrazellulären Schleife des AT1-Rezeptors, an den der AT1-AA binden soll) auf die Effizienz von Ang II untersucht, den Transkriptionsfaktor „Serum Response Factor“ zu stimulieren. Dabei zeigte sich, wie erwartet, dass Ang II in AT1-tranfizierten Zellen zu einer hochsignifikanten Erhöhung des Signals führte. Die parallele Zugabe des Heptapeptids reduzierte den Ang II-medierten Anstieg signifikant um 32,9 %, konnte das Signal aber nicht vollständig blockieren. Die Auswertung der gemessenen Werte für den AT1-AA mittels EIA der Firma CellTrend zeigt, dass fast alle Werte unterhalb der angegebenen Grenze für einen positiven Wert von 20 U/ml liegen. Da dementsprechend laut Hersteller der Nachweis des AT1-AA nur bei einem Wert ≥ 20 U/ml gesichert ist, hätte der Test keinen prädiktiven Wert für hypertensive Schwangerschaftserkrankungen, um Risikoschwangerschaften im ersten Trimester zu screenen. Entsprechend konnte im Rahmen dieser Arbeit keine mögliche Assoziation zwischen gemessen Werten für den AT1-AA und den Erkrankungen PE und HELLP-Syndrom festgestellt werden. Dies könnte möglicherweise darin begründet sein, dass die Bildung des AT1- AA das Resultat einer Perfusionsstörung und Trophoblastenischämie darstellt und der AT1- AA daher noch nicht im ersten Trimester, sondern erst zu einem späteren Zeitpunkt der Schwangerschaft nachweisbar ist. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass bis dato keine Studien existieren, die den AT1-AA bereits im ersten Trimester der Schwangerschaft nachweisen konnten. Allerdings kann die Arbeit auch nicht ausschließen, dass der Assay der Firma CellTrend prinzipiell nicht geeignet ist, um den AT1-AA zu quantifizieren und das dies zu dem fehlenden AT1-AA-Nachweis im Blut von Schwangeren, die später eine PE entwickeln, geführt hat. Hier konnte die Arbeit zwar die Grundlagen für Interpretationen legen, es bedarf aber weiterer klinischer und experimenteller Arbeiten mit dem hier verwendeten Assay und anderen Nachweismethoden, um abschließende Schlussfolgerungen zu erlauben.

Einleitung: Die Dysbalance proangiogener (Placental Growth Factor = PlGF) und antiangiogener Faktoren (soluble fms-like tyrosine kinase 1 = sFlt-1) gilt heute als pathophysiologische Grundlage bei der Entstehung einer Präeklampsie (PE), eines HELLP-Syndroms (Haemolysis, Elevated Liver enzymes, Low Platelets) oder einer intrauterinen Wachstumsretardierung (IUGR). Der sFlt1/PlGF-Quotient, ein sensitiver und robuster diagnostischer Marker, ist bereits Wochen vor der Krankheitsmanifestation erhöht. Ziel dieser Studie war es, die Wertigkeit des sFlt1/PlGFQuotienten als prädiktiven Faktor bei Risikopatientinnen zu untersuchen. Patienten und Methode: In diese prospektive Studie wurden 68 Patientinnen mit einer Einlingsschwangerschaft und mindestens einem Risikofaktor für das Auftreten einer PE, eines HELLP-Syndrom oder einer IUGR im Schwangerschaftsverlauf eingeschlossen. Die Patientinnen wurden je nach Verlauf der Schwangerschaft in eine Gruppe mit Symptomen (Fallgruppe) und eine Gruppe ohne Symptome (Kontrollgruppe) für eine der oben genannten Erkrankungen unterteilt. Der sFlt1/PlGF-Quotient wurde bei der Aufnahme in die Studie und im weiteren Schwangerschaftsverlauf bestimmt. Ergebnisse: Eine PE, ein HELLP-Syndrom oder eine IUGR trat bei 41 % der Risikopatientinnen auf. Der absolute Wert des sFlt-1/PlGF-Quotienten war nur bei der Gruppe mit Symptomen auf ≥ 85 erhöht und zeigte sich in der 25 + 0-31 + 0 SSW (p = 0,005) und ab der 35 + 0 SSW (p = 0,044) als prädiktiver Faktor für eine PE, ein HELLP-Syndrom oder eine IUGR. Ab 7–10 Wochen vor der Entbindung war, in der Fallgruppe stärker als in der Kontrollgruppe, ein Anstieg des sFlt1/PlGFQuotienten zu beobachten. Dieser war 0–2 Wochen vor der Entbindung bei beiden Gruppen (Kontrollgruppe (MW ± SA 66,9 ± 134) vs. Fallgruppe (MW ± SA 393,3 ± 147,4, p = 0,021) am stärksten und zeigte sich ebenfalls als prädiktiver Faktor für eine der genannten Schwangerschaftserkrankungen (p = 0,025). Schlussfolgerung: Bei Risikoschwangeren kann der sFlt1/PlGF-Quotient für die Einschätzung des individuellen Risikos für eine PE, ein HELLP-Syndrom oder eine IUGR im Schwangerschaftsverlauf genutzt werden. Wiederholte Messungen des Quotienten versprechen eine risikoangepasste Betreuung dieser Patientinnen.

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doctor medicinae (Dr. med.) Titel: Die Evaluierung der biochemischen Plasmaparameter Leptin, CRP und PAPP-A für die Prädiktion und Risikoabschätzung der Präeklampsie im ersten Trimenon der Schwangerschaft eingereicht von: Anika Wolfskämpf, geb.Günther angefertigt in: der Abteilung für Geburtsmedizin des Universitätsklinikums Leipzig betreut von: Forschungsgruppenleiter (Labor): Prof. Dr. rer. nat. Thomas Walther (Cork, ehem. Leipzig) Forschungsgruppenleiter (Klinik): Prof. Dr. med. Holger Stepan (Leipzig) Monat und Jahr der Einreichung: März 2020 Die Präeklampsie (PE) tritt deutschlandweit zw. 1-3% der Schwangerschaften auf und ist in der globalen Betrachtung eine der häufigsten Gründe für maternale und perinatale Morbidität und Mortalität. Bis zur 20. Schwangerschaftswoche steht kein Test zur sicheren Früherkennung der PE zur Verfügung. Dementsprechend sollte die Frage beantwortet werden, ob Leptin, CRP und PAPP-A prädiktive PE-Marker einer bestimmten Risikogruppe im ersten Trimenon sind und inwieweit ihre Vorhersagekraft zur Aufnahme in ein effektives Screening der PE im ersten Trimenon reichen könnte. Zur Beantwortung der Fragestellung wurden im Zeitraum von 2006 bis 2009 insgesamt 2187 Probandinnen zw. 11.-14. SSW freiwillig, kostenfrei, pränataldiagnostisch untersucht, HPD-relevante Daten erhoben, sowie Plasma- und Urinproben genommen. Es wurden neun verschiedene Erkrankungsgruppen mit jeweils gepaarten Kontrollen definiert. Von insgesamt 138 Pathologien und 138 gepaarten Kontrollen wurden die Plasmawerte von Leptin, CRP und PAPP-A mittels ELISA gemessen. In dieser Studie betrug die Prävalenz der PE (mit 21 PE Erkrankten) 0,96%. Diese Studienprävalenz ist in etwa mit der deutschen PE-Prävalenz (1-3%) vergleichbar. Für die Plasma-CRP-Werte konnte kein signifikanter Unterschied zwischen PE- und Kontroll-Gruppe (CTR) nachgewiesen werden. Für Plasma-PAPP-A und Leptin fanden sich hingegen signifikante Unterschiede zwischen PE- und CTR-Gruppe. PAPP-A ist in der PE-Gruppe im Vergleich zu den Kontrollen vermindert und Leptin hingegen erhöht vorzufinden. Das Ergebnis der Leptinuntersuchung ergab einen p-Wert von < 0,0001 und für die PAPP-A von < 0,05. Zur Testung der diagnostischen Genauigkeit wurden Receiver Operating Characteristic-Kurven (ROC) angefertigt. Sie ergaben für Leptin einen cut-off von 14,64 ng/ml Leptin und eine Area Under the Curve (AUC) von 0,741 bei einer Spezifität von 81,88% und einer Sensitivität von 61,90%. Der Positiv Prädiktive Wert (PPV) für den Leptin-Test betrug 34,2%, der Negativ Prädiktive Wert (NPV) 93,4%. Da eine positive Korrelation nach Pearson mit p < 0,0001 zwischen BMI und Leptinwerten in der Frühschwangerschaft bestand, wurden die Gruppen auf Probandinnen mit einem BMI < 30 eingeschränkt. Der t-Test des Leptins der PE-Gruppe mit einem BMI < 30 verglichen mit dem Leptin der CTR-Gruppe mit einem BMI < 30 zeigte einen signifikanten Unterschied von p = 0,0004. Die ROC-Kurve ergab einen deutlich niedrigeren cut-off von 10,69 ng/ml Plasma-Leptin und eine AUC von 0,706. Die Spezifität betrug hierbei 69,92% und die Sensitivität 70,56%, der PPV lag bei 23,08% und der NPV bei 94,9%. Die ROC-Ergebnisse weisen darauf hin, dass ab einem definierten Plasma-Leptinwert zwischen 11.-14. SSW ein sehr viel höheres Risiko besteht, eine PE zu entwickeln. Hohe Leptin-Plasmaspiegel im ersten Trimenon der Schwangerschaft gehen mit der Entwicklung einer PE einher, aber es gibt auch Schwangere, die trotz hoher Leptinwerte keine PE entwickeln. Der Plasma-Leptintest im ersten Trimenon der Schwangerschaft besitzt eine hohe Spezifität und einen hohen NPV, daher schließen geringe Leptinwerte unterhalb des cut off die Entwicklung einer PE nahezu aus. Die Eingrenzung der untersuchten Gruppe auf einen BMI < 30 erbringt eine Verbesserung der Testsensitivität. Die Kombination von Plasma-Leptin und -PAPP-A als prädiktive PE-Marker zeigt eine weitere Erhöhung der Spezifität um 91% und der Sensitivität um 76%. Der PPV für diesen Test liegt bei 57% und der NPV bei 96%. Nebenuntersuchungen des Einflusses weiterer Parameter, wie die Einnahme bestimmter Medikamente während der Schwangerschaft oder die Anzahl der vorherigen Geburten (Parität) bzw. Schwangerschaften (Gravidität), auf die Entstehung einer späteren PE erbrachte kein signifikantes Ergebnis. Die Untersuchungen bezüglich der Plasmaparameter PAPP-A, CRP und Leptin zur möglichen Prädiktion weiterer Gestosen erbrachte eine signifikante Leptinerhöhung in der Gruppe der schwangeren Frauen im ersten Trimenon, welche im späteren Verlauf einen Gestationsdiabetes mellitus (GDM) entwickelten, im Vergleich zu dem gesamten Kontrollkollektiv. Dieses Ergebnis lässt vermuten, dass sich eine, bei einer GDM entwickelnde, unphysiologische Hyperleptinämie bereits vor der Entstehung einer definitiven Plazenta und somit von dieser unabhängig entwickelt. Es ist somit anzunehmen, dass sich eine Leptinresistenz bereits vor der Entstehung der Insulinresistenz entwickelt. Das wiederum lässt den Schluss zu, dass die Hyperleptinämie und die damit einhergehende Leptinresistenz möglicherweise für die Insulinresistenz mitverantwortlich ist und nicht, wie bisher angenommen, die Insulinresistenz die Leptinresistenz bedingt. Somit konnte Leptin ebenfalls als möglicher Prädiktor eines GDM identifiziert werden. Zu einer abschließenden Beurteilung dieser Hypothese sind allerdings noch weitere Untersuchungen vonnöten. Bei einer Nebenanalyse zum Einfluss des Rauchverhaltens auf die Konzentration der Plasma-PAPP-A, -CRP- und -Leptin-Spiegel wurden signifikante Unterschiede zwischen Rauchern und Nichtrauchern bei den CRP- und Leptinwerten gefunden. Das Gesamtkollektiv der Raucherinnen weist signifikant höhere CRP-Werte im Vergleich zu dem Gesamtkollektiv der Nichtraucherinnen auf. Ebenfalls hat die Gruppe der erkrankten Raucherinnen signifikant höhere CRP-Werte als die Gruppe der erkrankten Nichtraucherinnen. Diese Ergebnisse sind am ehesten mit dem bereits bekannten Phänomen zu begründen, dass man erhöhte CRP-Werte bei Rauchern vorfindet. Hinsichtlich der Leptinwerte ist auffällig, dass die Gruppen der erkrankten Raucherinnen und der erkrankten Nichtraucherinnen signifikant höhere Leptinwerte aufweisten als das Gesamtkollektiv der Kontrollen und somit aller gesunden Nichtraucherinnen. Dieser Unterschied findet sich nicht in Bezug auf die Gruppe der gesunden Raucherinnen. Zudem weist das Kollektiv der kranken Raucherinnen signifikant höhere Leptinwerte auf als das der gesunden Raucherinnen. Dies lässt den Schluss zu, dass nicht das Rauchverhalten bzw. nicht dieses alleinig mit erhöhten Leptinwerten assoziiert zu sein scheint, sondern dass vor allem die sich entwickelnde Gestose mit erhöhten Leptinwerten einhergeht. Ob diese Erhöhung bereits vor der Schwangerschaft bestand oder sich erst in der Frühschwangerschaft entwickelt, welche Ursachen und Folgen der erhöhte Plasmaleptinspiegel bei der Entstehung einer Gestose hat und ob sich die Daten auf ein wesentlich größeres Kollektiv Ersttrimesterschwangerer, welche im weiteren Verlauf eine Präeklampsie oder einen Gestationsdiabetes mellitus entwickeln werden, übertragen lassen, obliegt weiteren Forschungsbemühungen. Aufgrund der hohen Spezifität ist die Plasma-Leptinbestimmung als Bestätigungstest bspw. nach einem Screeningtest im ersten Trimenon einsetzbar. Durch den hohen NPV ist die additive Plasma-Leptinbestimmung als Ausschlussparameter bei Hochrisiko-schwangerschaften für PE und möglicherweise auch für Gestationsdiabetes mellitus denkbar. Kombinationsuntersuchungen im ersten Trimenon aus Plasma-Leptin mit etablierten biophysikalischen und biochemischen PE-Markern könnte Plasma-Leptin als Vorhersageparameter noch bedeutsamer machen. Dies zeigt bereits die Kombinations-untersuchung von Plasma-PAPP-A und -Leptin. Eine zukünftige Entwicklung liegt möglicherweise in einem voll automatisierten Test, welcher mittels multivariater Analyse alle Faktoren mit der höchsten Prädiktionsrate für eine PE und andere Gestosen, wie bspw. einen Gestationsdiabetes mellitus im ersten Trimenon erfasst. So kann ein Hochrisikokollektiv für die jeweilige Gestose spezifisch herauskristallisiert und bspw. einer präventiven Aspiringabe und engmaschigeren Kontrolle oder einer Sectiobereitschaft zugeführt werden. Ein solches Vorgehen könnte eine bessere Risikoklassifizierung ermöglichen, als es die alleinige Anamneseerhebung und körperliche Untersuchung tut. Eine Prüfung müsste zudem dahingehend erfolgen, ob Leptin auch überregional und somit außerhalb von sog. Wohlstandsgesellschaften ein möglicher PE bzw. GDM-Risikofaktor ist oder ob sich dieses Adipokin erst im Zuge der Überversorgung mit bestimmten Nahrungsmitteln negativ auf die Gesundheit auswirkt und zur Entstehung von Gestosen, wie der Präeklampsie und des Gestationsdiabetes beiträgt.:INHALTSVERZEICHNIS Abkürzungsverzeichnis 1 Einführung 1.1 Klassifizierung und Definitionen der Hypertension in Pregnancy Diseases (HPD) 1.1.1 Essentieller arterieller Hypertonus 1.1.2 Gestationshypertonus 1.1.3 Präeklampsie (Synonym: Gestose) 1.1.4 Pfropfhypertonie 1.1.5 Pfropfpräeklampsie (Synonym: Pfropfgestose) 1.1.6 Andere hypertensive Erkrankungen 1.1.7 HELLP-Syndrom 1.1.8 Gestationsdiabetes 1.1.9 Vorzeitige Plazentalösung 1.2 Epidemiologie der Hypertension in Pregnancy Diseases (HPD) 1.3 Klinik und Folgen der Präeklampsie 1.3.1 Mögliche Organbeteiligung bei Präeklampsie 1.3.2 Schweregrade der Präeklampsie 1.3.3 Weitere Folgen der Hypertension in Pregnancy Diseases (HPD) 1.4 Aktueller Forschungsstand der Präeklampsie – ein Überblick 1.4.1 Pathophysiologie der Präeklampsie 1.4.2 Früherkennung der Präeklampsie 1.4.2.1 Biochemische Marker zur Prädiktion der Präeklampsie 1.4.2.2 Biophysikalische Marker zur Prädiktion der Präeklampsie 1.4.2.3 Risikofaktoren als Instrument der Prädiktion der Präeklampsie 2 Aufgabenstellung 2.1 Problemanalyse 2.2 Ziel der Dissertation 3 Material und Methoden 3.1 Untersuchungsobjekte 3.2 Material und Geräte 3.3 Methoden 3.3.1 Probengewinnung und Probenlagerung 3.3.2 ELISA zur CRP-Quantifizierung 3.3.2.1 Testprinzip 3.3.2.2 Durchführung 3.3.3 ELISA zur Leptin-Quantifizierung 3.3.3.1 Testprinzip 3.3.3.2 Durchführung 3.3.4 ELISA zur PAPP-A-Quantifizierung 3.3.4.1 Testprinzip 3.3.4.2 Durchführung 3.4 Verwendete Software 3.4.1 Textverarbeitung 3.4.2 Literaturrecherche und -verwaltung 3.4.3 Statistik und Graphiken 3.5 Statistik 3.5.1 Berechnung der Studienprävalenzen 3.5.2 Bestimmung von Mittelwerten (MW) und Standardabweichungen (STABW) 3.5.3 Durchführen von t-Tests 3.5.4 Bestimmung des Korrelationskoeffizienten nach Pearson 3.5.5 Erstellen von Receiver Operating Characteristics (ROC)-Kurven 3.5.6 Untersuchungen zur Testqualität 3.5.6.1 Sensitivität, Spezifität, Falsch-Positiv-Rate, Falsch-Negativ-Rate 3.5.6.2 Negativ Prädiktiver Wert (NPV), Positiv Prädiktiver Wert (PPV) 3.5.6.3 Likelihood Ratio (LR) 4 Ergebnisse 4.1 Beschreibung des Kollektivs 4.2 Statistische Untersuchungen zu den Unterschieden zwischen Präeklampsie- (PE) und Kontroll-Gruppe (CTR) in Bezug auf die Plasmaparameter PAPP-A, CRP und Leptin 4.2.1 Vergleich zwischen Plasma-PAPP-A-Werten in PE- und CTR-Gruppen 4.2.2 Vergleich zwischen Plasma-CRP-Werten in PE- und CTR-Gruppen 4.2.3 Vergleich zwischen Plasma-Leptin-Werten in PE- und CTR-Gruppen 4.3 Statistische Untersuchung der prädiktiven Wertigkeit von Leptin für die Präeklampsie (PE) 4.3.1 Untersuchungen zur Korrelation von Plasma-Leptin-Werten mit dem BMI 4.3.2 Untersuchungen zu den Unterschieden zwischen BMI-Werten in PE- und CTR-Gruppen 4.3.3 Vorhersagegenauigkeit des Leptin-Tests mittels Receiver Operating Characteristic (ROC) 4.3.4 Statistische Darstellung der Aussagekraft der ROC-Analysen 4.4 Statistische Untersuchungen der prädiktiven Wertigkeit der Kombination mehrerer Parameter im ersten Trimenon der Schwangerschaft zur Vorhersage der Präeklampsie (PE) 4.4.1 Kombination aus Plasma-Leptin und -PAPP-A für die Prädiktion der PE 4.4.1.1 Die prädiktive Wertigkeit von Leptin für die PE 4.4.1.2 Untersuchung der prädiktiven Wertigkeit von PAPP-A für die PE 4.4.1.3 Die Testqualität der Kombination Plasma-Leptin und -PAPP-A für die Prädiktion der PE 4.4.2 Untersuchungen zu den Unterschieden zwischen PE- und CTR-Gruppe in Bezug auf weitere Faktoren 4.4.2.1 Vergleich von Gravidität und Parität der Probandinnen in PE- und CTR-Gruppe 4.4.2.2 Vergleich der Einnahme von Medikamenten in PE- und CTR-Gruppe 4.5 Statistische Untersuchungen zu den Unterschieden zwischen Plasma-PAPP-A, -CRP- und -Leptin-Werten für alle weiteren Abschlussdiagnosen 4.5.1 Vergleich der Gruppe essentielle arterielle Hypertonie mit den Kontrollen (CTR) 4.5.2 Vergleich der Gruppe Gestationshypertonus mit den Kontrollen (CTR) 4.5.3 Vergleich der Gruppe HELLP-Syndrom mit den Kontrollen (CTR) 4.5.4 Vergleich der Gruppe Gestationsdiabetes mit den Kontrollen (CTR) 4.5.5 Vergleich der Gruppe vorzeitige Plazentalösung mit den Kontrollen (CTR) 4.6 Statistische Untersuchungen der Unterschiede zwischen Plasma-PAPP-A, -CRP- und -Leptin rauchender und nicht-rauchender Probandinnen 4.6.1 Vergleich der Plasma-PAPP-A-Werte bezüglich des Rauchverhaltens 4.6.2 Vergleich der Plasma-CRP-Werte bezüglich des Rauchverhaltens 4.6.3 Vergleich der Plasma-Leptin-Werte bezüglich des Rauchverhaltens 4.7 Zusammenfassung statistischer Daten der untersuchten Gruppen bezüglich PAPP-A-, CRP-und Leptin 5 Diskussion 5.1 Methoden 5.1.1 Fragestellung 5.1.2 Studiendesign 5.1.3 Laborchemische Untersuchungsmethode 5.1.4 Statistische Untersuchungsmethoden 5.2 Ergebnisse 5.2.1 PAPP-A als prädiktiver Präeklampsie-Marker 5.2.2 CRP als prädiktiver Präeklampsie-Marker 5.2.3 Leptin als prädiktiver Präeklampsie-Marker 5.2.4 PAPP-A und Leptin als kombinierte prädiktive Präeklampsie-Marker 5.2.5 Gravidität, Parität und Medikamenteneinnahme als prädiktive Präeklampsie-Risiko-Marker 5.2.6 PAPP-A, CRP und Leptin als prädiktive Marker für weitere HPD 5.2.7 PAPP-A-, CRP- und Leptin in Bezug auf das Rauchverhalten der Probandinnen 5.3 Ausblick für Forschung und Praxis 6 Zusammenfassung 7 Literaturverzeichnis 8 Anlagenverzeichnis 8.1 Abbildungsverzeichnis 8.2 Tabellenverzeichnis Eigenständigkeitserklärung Lebenslauf Publikationen Danksagung

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Die Präeklampsie als schwangerschaftsspezifische Erkrankung zählt unverändert weltweit zu den Hauptursachen fetaler und maternaler Morbidität und Mortalität. Ungeachtet vieler Forschungsbestrebungen fehlt bisher vor allem eine effiziente Früherkennung sowie daraus ableitbare kausale Therapieoptionen. Obgleich Ätiologie und Pathogenese nach wie vor als ungeklärt gelten, existieren zunehmend überzeugende Hinweise, welche einer Dysbalance von angiogenen Faktoren, wie VEGF und PlGF, und antiangiogenen Faktoren, wie sFlt1 und sEng, eine zentrale Rolle in der Entstehung der Erkrankung zuschreiben. Mehrere Studiengruppen konnten in diesem Zusammenhang veränderte Plasmakonzentrationen antiangiogener Proteine noch vor der eigentlichen Manifestation der Erkrankung nachweisen. Ziel dieser Studie war es zu klären, ob eine pathologisch uterine Perfusion im 2. Trimenon mit erhöhten sFlt1-Werten assoziiert ist und in einem prospektiven Ansatz die prädiktive Wertigkeit der antiangiogenen Faktoren sFlt1 und sEng, in einem durch Dopplersonografie vorselektierten Risikokollektiv zu bestimmen. Dazu wurden im retrospektiven Teil von 39 und im prospektiven Teil von 77 Einlingsschwangerschaften im 2. Trimester in venös entnommenen Blutproben mit Hilfe des ELISA - Tests die maternalen sFlt1- und sEng- Konzentrationen gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass in einem durch Dopplersonografie vorselektierten Patientenkollektiv die maternale sFlt1-Konzentration bei Patientinnen mit späteren Schwangerschaftskomplikationen signifikant erhöht ist. Zusätzlich konnte belegt werden, dass die sEng - Konzentration in einem dopplersonografisch vorselektierten Risikokollektiv ebenfalls als unabhängiger prädiktiver Marker zur Vorhersage einer späteren Präeklampsie genutzt werden kann. Vielmehr ist es sogar möglich, Hochrisikopatientinnen mit Manifestation der Erkrankung vor der 34. SSW durch ausgesprochen hohe Sensitivität und Spezifität zu identifizieren.

In der Bundesrepublik Deutschland gehören seit mehreren Jahren die kardiovaskulären Erkrankungen zu den häufigsten Todesursachen. Besondere Risiken für die Entstehung von Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems stellen arterielle Hypertonie, Glukoseintoleranz, Dyslipidämie und Adipositas dar. Diese Risikofaktoren werden unter dem Überbegriff Metabolisches Syndrom (MS) zusammengefasst und wachsen in den entwickelten Ländern zu einem globalen Problem heran. Insbesondere die Vermehrung des viszeralen Fettgewebes und die Entwicklung einer Insulinresistenz sind an der Pathophysiologie des MS beteiligt. Gesundheitliche Probleme steigen mit dem Ausmaß einer Adipositas. Ein Grund hierfür liegt in der Funktion des Fettgewebes als endokrines und parakrines Organ. Es produziert sogenannte Adipokine, welche als eine Vielzahl von Mediatoren in die Regulierung systemischer und lokaler Prozesse eingreifen. Die neueren Adipokine zinc-α2-glycoprotein (ZAG), Lipocalin-2 und Chemerin wurden in den letzten Jahren bezüglich ihrer Rolle im humanen Metabolismus näher untersucht. ZAG entfaltet direkte und indirekte lipolytische Effekte und hat somit eine präventive Funktion gegenüber der Akkumulation von Fettgewebe und potentiell auch der damit assoziierten Erkrankungen. Lipocalin-2 und Chemerin beeinträchtigen den Glukosemetabolismus und sind von Relevanz für Inflammationsprozesse. Ferner wird eine Beteiligung dieser beiden Adipokine an der chronischen Entzündungsreaktion im Fettgewebe und der vaskulären Dysfunktion bei Adipositas sowie im Kontext von Vorgängen der Reproduktion angenommen. Da Facetten des MS für die gravierende kardiovaskuläre Schwangerschafts-komplikation Präeklampsie (PE) prädisponieren und Mutter als auch Kind nach einer solchen Schwangerschaft ein erhöhtes metabolisches und kardiovaskuläres Risiko besitzen, wurde die Hypothese aufgestellt, dass ZAG, Lipocalin-2 und Chemerin bei PE hochreguliert und an der Entwicklung einer PE beteiligt sind. Für seit längerem bekannte Adipokine wurde in mehreren Studien bereits gezeigt, dass deren mütterliche Serumkonzentrationen bei PE signifikant erhöht sind. Für neuere Adipokine existieren jedoch in diesem Zusammenhang kaum Daten. Um die Vertreter ZAG, Lipocalin-2 und Chemerin näher zu beleuchten, wurden im Zuge dieser Dissertation die zirkulierenden Spiegel dieser Botenstoffe unter Einsatz spezifischer enzyme-linked immunosorbent assays bei PE-Patientinnen bestimmt und mit entsprechenden Kontrollen verglichen. Beide Studiengruppen waren in den Untersuchungen zu den drei genannten Adipokinen für das Gestationsalter gematcht. Ferner wurden Assoziationen der drei Botenstoffe mit Markern für Inflammation, Nierenfunktion sowie Glukose- und Fettstoffwechsel untersucht. Im Rahmen dieser Dissertation wurden in der an erster Stelle genannten Publikation (Stepan, Philipp [equally contributing] et al., J Endocrinol Invest. 35, 562-5, 2012) erstmals die mütterlichen Serumspiegel des Adipokins ZAG bestimmt. Es wurde nachgewiesen, dass die Serumkonzentrationen von ZAG bei PE-Patientinnen im Vergleich zu Kontrollen um das 1,4fache erhöht sind. Weiterhin wurde in uni- und multivariaten Analysen eine positive Korrelation von ZAG und Kreatinin, dem Marker der Nierenfunktion, belegt. In univariaten Analysen bestand außerdem eine positive Korrelation zwischen ZAG und systolischem und diastolischem Blutdruck, Triglyzeriden (TG) und Leptin sowie eine negative Korrelation von ZAG mit dem Geburtsgewicht. Zusammenfassend sind ZAG-Serumkonzentrationen bei PE signifikant erhöht und die renale Funktion stellt einen unabhängigen Prädiktor für diese dar. Das Ziel der an zweiter Stelle genannten Studie (Stepan, Philipp et al., J Endocrinol Invest. 33, 629-32, 2010) lag darin zu untersuchen, ob die mütterlichen Lipocalin-2-Konzentrationen bei PE verändert sind. Die mittleren mütterlichen Lipocalin-2-Konzentrationen waren bei PE-Patientinnen im Vergleich zu Kontrollen signifikant 1,2fach erhöht. Univariate Analysen zeigten eine positive Korrelation von ZAG mit dem diastolischen Blutdruck, Kreatinin und dem C reaktiven Protein (CRP). Nach Adjustierung für das Alter blieb in multivariaten Analysen die unabhängige Assoziation der Lipocalin-2-Spiegel mit Kreatinin und CRP bestehen. Diese Ergebnisse bestätigen somit die Hypothese erhöhter Lipocalin-2-Spiegel bei PE und zeigen eine unabhängige Assoziation des Inflammationsstatus und der Nierenfunktion mit Spiegeln des Adipokins. In der an dritter Stelle dieser Dissertation stehenden Publikation (Stepan, Philipp [equally contributing] et al., Regulatory Peptides 168, 69-72, 2011) wurde die Hypothese aufgestellt und erstmals untersucht, ob zirkulierendes Chemerin im Serum bei PE-Patientinnen während und nach einer Schwangerschaft heraufreguliert ist. Die mediane mütterliche Konzentration von Chemerin bei PE-Patientinnen während der Schwangerschaft und 6 Monate nach Entbindung war im Vergleich zu Kontrollen signifikant erhöht. TG und Leptin waren in uni- und mulitvariaten Analysen positiv mit zirkulierendem Chemerin assoziiert. Weitere positive Korrelationen zeigten sich in univariaten Analysen zwischen Chemerin und systolischem sowie diastolischem Blutdruck, freien Fettsäuren, Cholesterin, TG, Adiponektin und CRP. Ob das im Anschluss einer PE-Schwangerschaft bestehende erhöhte Risiko für zukünftige metabolische und kardiovaskuläre Erkrankungen von Mutter und Kind im Zusammenhang mit den ebenso heraufregulierten Chemerinkonzentrationen steht, sollte in Langzeitbeobachtungen geklärt werden. Für ZAG, Lipocalin-2 und Chemerin wurden somit erhöhte Serumkonzentrationen während der Schwangerschaft nachgewiesen. Diese Ergebnisse sind vereinbar mit der Hypothese, dass diese drei Adipokine in der Pathogenese und an den direkten und zukünftigen Risiken einer PE beteiligt sind. In Zusammenschau der Ergebnisse sollte in weiteren Studien geklärt werden, inwieweit die erhöhten mütterlichen Spiegel der drei Adipokine ursächlich mit der Schwangerschaftskomplikation verknüpft sind. Ferner gilt es näher zu beleuchten, über welche Mechanismen die drei Fettgewebshormone die metabolische und vaskuläre Gesundheit beeinflussen. Bei der weiteren Aufklärung der Physiologie von ZAG und Lipocalin-2 ist es weiterhin ratsam Marker der Nierenfunktion als Störvariablen mit zu berücksichtigen. Ob diese beiden Botenstoffe bei PE analog zu Chemerin nach der Schwangerschaft weiterhin heraufreguliert sind, gilt es ebenso zu untersuchen.

Adipositas und die damit verbundenen Begleiterkrankungen zeigen einen deutlichen Anstieg der Prävalenz in der Bevölkerung. Auch für die Schwangerschaft gilt starkes Übergewicht als Risikofaktor für metabolische und vaskuläre Komplikationen wie Gestationsdiabetes mellitus (GDM) und Präeklampsie (PE). In den letzten 20 Jahren wurde eindrücklich nachgewiesen, dass eine Dysregulation von Fettzell-sezernierten Proteinen, sogenannten Adipokinen, ursächlich zu GDM und PE beitragen könnte. Zu Beginn der Dissertation lagen jedoch nur unzureichende Daten über die Regulation des Insulinresistenz-induzierenden, anti-adipogenen und anti-angiogenen Adipokins Preadipocyte factor-1 (Pref-1) bei GDM und PE vor. Die vorliegende Arbeit untersucht daher die Regulation von zirkulierendem Pref-1 bei GDM und PE sowie seine Expression in der Plazenta. Bei 74 Patientinnen mit GDM konnte kein signifikanter Unterschied der Pref-1 Konzentrationen (0.40 µg/l) verglichen zu 74 Gesunden (0.42 µg/l) (p = 0.655) festgestellt werden (Wurst U et al., Cytokine 2015; 71: 161–164). Es zeigte sich in der Kohorte eine unabhängige Assoziation zwischen Pref-1 und Schwangerschaftsalter bei der Blutentnahme, Triglyzeriden, Kreatinin, Body Mass Index und C reaktivem Protein (p < 0.05). In einer Studienkohorte von 51 Schwangeren mit PE wurden signifikant niedrigere Serumspiegel von Pref-1 (0.49 µg/l) im Vergleich zu 51 gesunden Schwangeren (0.68 µg/l) (p < 0.001) gemessen (Schrey S, Wurst U, et al., Cytokine 2015; 75: 338–343). In der multiplen Regressionsanalyse waren PE, Schwangerschaftsalter zum Zeitpunkt der Blutentnahme sowie zirkulierendes Leptin unabhängige Prädiktoren für Pref-1. Im peripartalen Zeitraum zeigte sich ein akuter und deutlicher Abfall von zirkulierendem Pref-1 im mütterlichen Blut und das Adipokin wurde immunhistochemisch im Plazentagewebe nachgewiesen. Die Daten dieser Studien sind vereinbar mit den Hypothesen, dass Pref-1 mit fortschreitender Schwangerschaft zunehmend produziert wird, die Plazenta zur Sekretion des Adipokins aktiv beiträgt sowie das Adipokin bei PE dysreguliert ist. Weiterführende Untersuchungen im Tiermodell sowie prospektive Studien sind notwendig, um die Signifikanz von Pref-1 bei GDM und PE näher zu untersuchen.

Die Bedeutung der angiogenen Faktoren „soluble fms-like tyrosine kinase-1“ (sFlt-1) und „placental growth factor“ (PIGF) in der Pathogenese der Präeklampsie (PE) ist in den letzten Jahren hinreichend belegt worden. Bei Patienten mit manifester PE lassen sich dramatisch hohe sFlt-1- bzw. sehr niedrige PlGF-Werte nachweisen. Mittlerweile konnte in Studien die sFlt-1/PlGF-Ratio als sensitiver Parameter ermittelt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Zusammenhänge zwischen klinischen Parametern der manifesten Präeklampsie und der sFlt-1/PlGF-Ratio zu spezifizieren. Dabei soll geprüft werden, ob bei manifester PE die Höhe der sFlt-1/PlGF-Ratio vor Entbindung klinische Bedeutung hat und mit Parametern des Schwangerschaftsausgangs in Beziehung steht.

Die Präeklampsie ist eine schwangerschaftsspezifische Erkrankung, deren klinische Zeichen in der Regel erst nach der 20. Schwangerschaftswoche auftreten. Behandlungsmöglichkeiten zur Verminderung von Komplikationen, wie der uterinen Wachstumsretardierung, sind durch ein spätes Erkennen des Krankheitsbildes limitiert. Ziel der Studie war es zu prüfen, ob die parallele Messung von uteriner Perfusion und der maternalen Blutplasmakonzentration der anti-/angiogenen Faktoren PlGF, sFlt-1 und sEndoglin im 2. Trimenon die prädiktive Wertigkeit der Dopplersonographie hinsichtlich der Entwicklung einer Präeklampsie erhöhen kann. Anhand der Ergebnisse weisen Frauen mit gestörter uteroplazentarer Perfusion und einem anschließend komplikationsreichen Verlauf erhöhte Werte an sFlt-1 und sEndoglin sowie erniedrigte Werte an PlGF im Vergleich zu Frauen mit normalem Schwangerschaftsausgang auf. Die zusätzliche Analyse dieser Faktoren konnte die prädiktive Fähigkeit der Dopplersonographie bezüglich einer Präeklampsie erhöhen, insbesondere bei der frühen Form mit Entbindung vor der 34. SSW. Somit können Hochrisikopatientinnen für die Entwicklung einer Präeklampsie durch die Messung von PlGF, sFlt-1 und sEndoglin frühzeitiger erfasst werden. Weitere Studien sind zur Bestimmung eines idealen Messungszeitpunktes, der optimalen Kombination der Faktoren und endgültiger Cutoffwerte notwendig.:Bibliographische Beschreibung Abkürzungsverzeichnis 1. Einleitung 1 2. Grundlagen 3 2.1 Anatomische und physiologische Grundlagen 3 2.1.1 Die menschliche Plazenta 3 2.1.2 Vaskuläre Veränderung während der Schwangerschaft 3 2.2 Hypertensive Schwangerschaftserkrankungen 4 2.3 Präeklampsie 8 2.3.1 Pathogenese 8 2.3.2 Erklärungsmodelle der Ätiologie 10 2.3.3 Aspekte zum 2-Phasenmodell 14 2.4 anti-/angiogene Faktoren PlGF, sFlt-1 und sEndoglin 15 2.4.1. Zusammenhang mit Präeklampsie 15 2.4.2 PlGF 15 2.4.3 sFlt-1 17 2.4.4 sEndoglin 19 2.5 Intrauterine Wachstumsretardierung 22 2.6 Dopplersonographie 23 3. Zielsetzung der Arbeit 24 4. Methoden und Material 25 4.1 Studiendesign 25 4.2 Patientinnengut 26 4.3 Dopplersonographie 27 4.3.1 Widerstandindizes zur Perfusionsdiagnostik uteroplazentarer Gefäße 27 4.3.2 Ultraschallgerät 29 4.3.3 Durchführung 29 4.4 ELISA 29 4.4.1 Allgemeine Funktionsweise 29 4.4.2 Probengewinnung 30 4.4.3 Materialliste 31 4.4.4 Durchführung 33 4.5 Statistik 35 5. Ergebnisse 37 5.1 Patientinnencharakteristika 37 5.2 Messung der anti-/angiogenen Faktoren 38 5.2.1. Messung von PlGF 38 5.2.2 Messung von sFlt-1 39 5.2.3. Messung von sEndoglin 40 5.2.4 Korrelation der einzelnen Parameter 41 5.2.5 Analyse der sFlt-1/PlGF-Ratio 43 5.3 Prädiktive Wertigkeit der anti-/angiogenen Faktoren 44 6. Diskussion 50 6.1 Analyse der gemessenen PlGF-, sFlt-1- und sEndoglinkonzentrationen 50 6.1.1 Analyse von PlGF 50 6.1.2 Analyse von sFlt-1 51 6.1.3 Analyse von sEndoglin 55 6.1.4 Korrelation und sFlt-1/PlGF-Ratio 56 6.2 Prädiktive Wertigkeit von Doppler und der anti-/angiogenen Faktoren PlGF, sFlt-1 und sEndoglin für die Entwicklung einer Präeklampsie 58 6.2.1. Analyse der prädiktiven Fähigkeit 58 6.2.2 Veränderungen der anti-/angiogenen Faktoren bei früher Präeklampsie 60 6.2.3 Veränderte Faktorenkonzentration als Hinweis auf PE oder IUGR? 61 6.2.4 Frühe Vorhersage der Präeklampsie 63 6.3 Klinischer Nutzen der Ergebnisse 65 7. Zusammenfassung der Arbeit 69 8. Literaturverzeichnis 72 9. Verzeichnis der Tabellen und Abbildungen 95 Publikation Danksagung

Die Schwangerschaft ist ein komplexer Vorgang, bei dem es zu einer Interaktion zwischen dem mütterlichen Immunsystem und dem Fetus kommt. Der allogene Fetus kann als natürlich auftretendes Allotransplantat angesehen werden. Man nimmt daher an, dass die Toleranzmechanismen, die im Rahmen einer erfolgreichen Schwangerschaft auftreten, den Mechanismen zur Akzeptanz eines Transplantates ähnlich sind. HO-1 wurde als ein gewebe-schützendes und anti-apoptotisches Molekül beschrieben, welches eine wichtige Rolle bei der Akzeptanz von Transplantaten spielt. Verschiedene Studien konnten zeigen, dass HO-1 in der Plazenta verschiedener Spezies exprimiert wird und dass die Expression von HO-1 bei Schwangerschaftskomplikationen, wie dem spontanen Abort, vermindert ist. Dies lässt vermuten, dass HO im Laufe der Schwangerschaft eine Rolle spielt. In diesem Kontext sollte die vorliegende Arbeit das Verständnis über die Funktion von HO-1 bei den beiden Schwangerschaftskomplikationen spontaner Abort und Präeklampsie (Schwangerschaftshypertonie) erweitern. Mit Hilfe des Mausmodells für einen spontanen Abort, bei dem weibliche CBA/J Mäuse mit männlichen DAB/2J Mäusen verpaart werden, wurde der Einfluss der HO-1 Expression auf die Abortrate untersucht und mit BALB/c-verpaarten CBA/J Weibchen, welche eine normale Schwangerschaft aufweisen, verglichen. In Mäusen mit spontanem Abort zeigte sich eine Reduktion der HO-1 und HO-2 Expression. Die Induktion von HO-1 mittels Co-PP war in der Lage, die Abortrate zu senken, wohingegen eine Reduktion der HO-1 mittels Zn-PP die Abortrate erhöhte. Es zeigte sich, dass es neben der Induktion von HO-1 auch zu einer erhöhten Expression des anti-apoptotischen Moleküls Bag-1 kam. Im Mausmodell für Präeklampsie wurde ebenfalls die Expression von HO-1 und möglicher Interaktionspartner untersucht. Des Weiteren wurde der Einfluss einer erhöhten bzw. verminderten HO-1 Expression auf die Präeklampsie-ähnlichen Symptome in diesem Mausmodell analysiert. Im Laufe der Arbeit zeigte sich jedoch, dass HO-1 Veränderungen keinen Einfluss auf die Präeklampsie-ähnlichen Symptome hat. Die Daten dieser Arbeit lassen vermuten, dass eine erhöhte Expression von HO-1 zum Zeitpunkt der Implantation den Fetus vor einem spontanen Abort schützt und dass die protektive Funktion von HO-1 durch eine Interaktion mit anti-apoptotischen Molekülen wird. Bei der Präeklampsie hingegen scheint HO-1 keine bzw. nur eine untergeordnete Rolle zu spielen. / Pregnancy maintenance is a very complex phenomenon, involving interactions between the maternal immune system and the semiallogenic foetus, which does not lead to immune rejection but to tolerance. Thus it is thought that the tolerance mechanisms involved in a successful pregnancy are closely related to those allowing graft acceptances. Heme Oxygenases (HO) were described to be tissue-protective and to have anti-apoptotic properties. Up-regulation of HO, particularly of HO-1, allows tissue tolerance after transplantation. The presence of HO-1 had been reported in the placenta of different species during normally progressing pregnancies; in pregnancy complications like spontaneous abortion the levels of HO-1 were reduced. This led to the proposal that HO-1 may play a protective role. The aim of this work was to analyze the influence of HO-1 changes in the outcome of pregnancy, using two different murine models for pregnancy complications, namely of spontaneous abortion and pre-eclampsia. The influence of HO-1 expression on the abortion rate was analysed in DBA/2J-mated CBA/J females, which spontaneously show high abortion rates compared to BALB/c-mated CBA/J females, having fully normal pregnancy. The induction of HO-1 by Co-PP led to diminished abortion rates, while the blocking of HO-1 and HO-2 by Zn-PP boosted abortion. In mice with reduced abortion rates after HO-1 induction, up-regulated levels of the anti-apoptotic molecule Bag-1 could be observed. In mice showing signs for preeclampsia after transfer of Th1 activated cells, the expression of HO-1, Th1/Th2 and eNOS was analysed. Furthermore HO-1 was of up- or down-regulated by using Co-PP or Zn-PP respectively. HO-1 changes did not influence the outcome of the disease, as we could not observe a diminution in the blood pressure levels. In summary, the results of this study indicate that high levels of HO-1 during implantation are able to prevent foetal rejection and that the beneficial effects of the HO-1 induction are related to the up-regulation of tissue protective molecules as Bag-1. No relationship could be observed between HO-1 levels and preeclampsia outcome.