Eine Dysbalance zwischen Sauerstoffradikalen und der plasmatischen antioxidativen Kapazität sowie eine gesteigerte Aktivität der neutrophilen Granulozyten werden als mögliche pathophysiologische Faktoren der Schwangerschaftserkrankungen Präeklampsie (PE) und intrauterine Wachstumsretardierung (IUGR) diskutiert. Das Ziel der Studie war, zu prüfen, ob der plasmatische antioxidative Status und die Plasmaspiegel der neutrophilen Granulozyten Myeloperoxidase und PMN Elastase bei Schwangerschaften mit uteriner Perfusionsstörung, die ein Hochrisikokollektiv für die oben genannten Schwangerschaftskomplikationen darstellen, verändert sind. Die Messungen mit dem immundiagnostischen ELISA zur Bestimmung der antioxidativen Kapazität (ImAnOx) ergaben, dass eine signifikante Erniedrigung der Totalen Antioxidativen Kapazität im Hochrisikokollektiv vorlag. Eine Verbesserung der Risikobeurteilung war durch den ImAnOx-Test nicht möglich. Die Berechnung des Antioxidativen Quotienten durch die zusätzliche Bestimmung des Harnsäurespiegels konnte die Voraussage nicht verbessern. Zur inflammatorischen Komponente mit Hilfe der Enzymspiegelmessungen zeigten die Ergebnisse weder einen Zusammenhang mit der uterinen Perfusionsstörung noch verbesserten sie die Einschätzung des Risikos. Anhand der Ergebnisse wird deutlich, dass mit der uterinen Dopplersonographie insbesondere für das fetale Geburtsgewicht eine Kalkulation möglich ist.

Adipositas ist besonders in den Industrienationen ein zunehmendes gesellschaftliches und ökonomisches Problem. Dabei sind vor allem die kardiovaskulären und metabolischen Begleiterkrankungen von entscheidender Bedeutung. In den letzten Jahren konnte gezeigt werden, dass verschiedene Adipozyten- und Hepatozyten-sezernierte Proteine Mediatoren von Insulinresistenz und Dyslipidämie darstellen. Kürzlich wurde Angiopoietin-related growth factor (AGF) als ein neues, von der Leber produziertes Protein, das potentiell Insulinresistenz und Adipositas antagonisiert, vorgestellt. Im Mausmodell waren AGF-überexprimierende Tiere schlanker und insulinsensitiver verglichen zu Kontrolltieren. Zudem entwickelten AGF-knockout-Mäuse eine Adipositas, Insulinresistenz sowie eine Leber- und Skelettmuskelverfettung. Weiterhin fand sich in epidermalen Keratinozyten eine Hypervaskularisierung bei transgenen Mäusen mit AGF-Expression. Dies macht AGF möglicherweise zu einem Zielgen in der Behandlung moderner Zivilisationskrankheiten, wie z.B. dem Diabetes mellitus Typ 2 (DMT2). Bisherige Publikationen über AGF basieren zumeist auf Tiermodellen. Über die Regulation beim Menschen existieren dagegen bislang nur wenige Studien. In der vorliegenden Arbeit wurde AGF im Serum verschiedener Patientenpopulationen mit einem erhöhten kardiovaskulären Risikoprofil (Patienten mit chronischer Dialysepflicht, DMT2, Präeklampsie [PE]) mittels enzyme-linked immunosorbent assay quantifiziert und mit Kontrollpatienten verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass AGF bei Patienten mit DMT2 im Vergleich zu Nichtdiabetikern signifikant erhöht ist. Bei terminal-niereninsuffizienten Patienten dagegen fanden sich signifikant niedrigere AGF-Konzentrationen im Serum. Bei PE-Patientinnen waren signifikant höhere AGF-Spiegel nachweisbar verglichen zu gesunden schwangeren Kontrollen. Die vorgestellten Daten weisen darauf hin, dass erhöhte AGF-Spiegel bei DMT2 und PE eine physiologische Gegenregulation darstellen könnten, die der Insulinresistenz bei DMT2 bzw. antiangiogenetischen Faktoren bei PE entgegenwirkt. Alternativ wäre – ähnlich der Insulinresistenz – eine Resistenz von Patienten mit DMT2 bzw. PE gegen AGF möglich mit einer reflektorischen Erhöhung dieses Hepatozyten-exprimierten Faktors. Die genaue Rolle von AGF bei kardiovaskulären Risikopatienten muss in zukünftigen Arbeiten noch weiter aufgeklärt werden.

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.:1. BIBLIOGRAFISCHE BESCHREIBUNG 2 2. EINFÜHRUNG 3 2.1. Allgemeines 3 2.2. Klassifikationen 3 2.3. Risikofaktoren 5 2.4. Neue molekulare Erkenntnisse: angiogene Faktoren 6 2.5. Klinische Studien 7 2.6. Differentialdiagnostik anhand angiogener Faktoren 11 2.7. Die Methode für die automatisierte Messung 12 2.8. Die Bedeutung der Dopplersonografie 12 2.9. Weitere Marker und First-Trimester-Screening 13 2.10. Prävention 14 3. PUBLIKATIONSMANUSKRIPT Die Wertigkeit des sFlt-1/PlGF-Quotienten als Prädiktionsparameter bei Schwangeren mit erhöhtem Präeklamsierisiko......................................................15 4. ZUSAMMENFASSUNG DER ARBEIT 22 5. ANLAGEN 27 5.1. Literaturverzeichnis 27 5.2. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 332 5.3. Lebenslauf 33 5.4. Danksagung 35 / Background: A dysbalance of proangiogenic [placental growth factor (PlGF)] and antiangiogenic [soluble fms-like tyrosine kinase 1 (sFlt-1)] proteins is known to cause the symptoms of preeclampsia (PE), HELLP syndrome (hemolysis, elevated liver enzymes, low platelets) or intrauterine growth restriction (IUGR). An increased sFlt-1/ PlGF ratio ≥ 85 is considered a reliable diagnostic marker. Altered sFlt1 and PlGF concentrations can be detected several weeks prior to the onset of clinical symptoms. In this study we analysed the role of the sFlt1/PlGF ratio as a predictive marker for preeclampsia in a high-risk patient group. Patients and materials: We prospectively included 68 singleton pregnancies with at least one risk factor for PE, HELLP syndrome or IUGR. During the study the patients were divided into one group with symptoms (patient group) and one group without symptoms (control group) for the above-mentioned diseases. The sFlt1/PlGF ratios were measured on admission and during the course of pregnancy. Results: During pregnancy 41 % of patients developed PE, HELLP syndrome or IUGR. An increase of the absolute value of the sFlt1/PlGF ratio ≥ 85 was only observed in the patient group and was found to be a predictive factor for PE, HELLP syndrome or IUGR at 25 + 0 to 31 + 0 weeks of gestation (p = 0.005) and after 35 + 0 weeks of gestation (p = 0.044). Alterations of the sFlt1/PlGF ratio were observed in all patients but were higher in the patient group from 7–10 weeks prior to delivery and with the highest peak 0–2 weeks prior to delivery. Compared to the control group (mean ± SD 66.9 ± 134) absolute values of sFlt1/PlGF ratio were signifi cantly (p = 0.021) increased 0–2 weeks prior to delivery in the patient group (mean ± SD 393.3 ± 147.4). An increase of the sFlt1/PlGF ratio ≥ 85 0–2 weeks before delivery has shown to be predictive for one of the mentioned diseases (p = 0.025).Conclusions: In high-risk patients the sFlt1/PlGF ratio can be used for an individual risk assessment with regard to PE, HELLP syndrome or IUGR. Serial measurements permit a risk-adapted prenatal care of these patients.:1. BIBLIOGRAFISCHE BESCHREIBUNG 2 2. EINFÜHRUNG 3 2.1. Allgemeines 3 2.2. Klassifikationen 3 2.3. Risikofaktoren 5 2.4. Neue molekulare Erkenntnisse: angiogene Faktoren 6 2.5. Klinische Studien 7 2.6. Differentialdiagnostik anhand angiogener Faktoren 11 2.7. Die Methode für die automatisierte Messung 12 2.8. Die Bedeutung der Dopplersonografie 12 2.9. Weitere Marker und First-Trimester-Screening 13 2.10. Prävention 14 3. PUBLIKATIONSMANUSKRIPT Die Wertigkeit des sFlt-1/PlGF-Quotienten als Prädiktionsparameter bei Schwangeren mit erhöhtem Präeklamsierisiko......................................................15 4. ZUSAMMENFASSUNG DER ARBEIT 22 5. ANLAGEN 27 5.1. Literaturverzeichnis 27 5.2. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 332 5.3. Lebenslauf 33 5.4. Danksagung 35

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.

Eine Dysbalance zwischen Sauerstoffradikalen und der plasmatischen antioxidativen Kapazität sowie eine gesteigerte Aktivität der neutrophilen Granulozyten werden als mögliche pathophysiologische Faktoren der Schwangerschaftserkrankungen Präeklampsie (PE) und intrauterine Wachstumsretardierung (IUGR) diskutiert. Das Ziel der Studie war, zu prüfen, ob der plasmatische antioxidative Status und die Plasmaspiegel der neutrophilen Granulozyten Myeloperoxidase und PMN Elastase bei Schwangerschaften mit uteriner Perfusionsstörung, die ein Hochrisikokollektiv für die oben genannten Schwangerschaftskomplikationen darstellen, verändert sind. Die Messungen mit dem immundiagnostischen ELISA zur Bestimmung der antioxidativen Kapazität (ImAnOx) ergaben, dass eine signifikante Erniedrigung der Totalen Antioxidativen Kapazität im Hochrisikokollektiv vorlag. Eine Verbesserung der Risikobeurteilung war durch den ImAnOx-Test nicht möglich. Die Berechnung des Antioxidativen Quotienten durch die zusätzliche Bestimmung des Harnsäurespiegels konnte die Voraussage nicht verbessern. Zur inflammatorischen Komponente mit Hilfe der Enzymspiegelmessungen zeigten die Ergebnisse weder einen Zusammenhang mit der uterinen Perfusionsstörung noch verbesserten sie die Einschätzung des Risikos. Anhand der Ergebnisse wird deutlich, dass mit der uterinen Dopplersonographie insbesondere für das fetale Geburtsgewicht eine Kalkulation möglich ist.

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.

Das Renin-Angiotensin-System ist nachweislich in die Entwicklung der schwangerschaftsspezifischen Erkrankung Präeklampsie involviert. Ziel der Arbeit ist die Charakterisierung der Effekte des zirkulierenden sowie uteroplazentaren Renin-Angiotensin-Systems im Rattenmodell. Wurden weibliche Ratten, transgen für humanes Angiotensinogen, mit männlichen Ratten, transgen für humanes Renin verpaart, so entwickelten sie während der Schwangerschaft Bluthochdruck und Proteinurie, während die umgekehrte Kreuzung diese Hauptsymptome der Präeklampsie nicht zeigte. Weiterhin wurde mit einer Kontrollgruppe sowie einer Angiotensin II behandelten Gruppe gearbeitet. Chronisch, systemische Angiotensin II Infusion (1000 ng/kg/min) erhöhte zirkulierendes Angiotensin II während in der umgekehrten, Präeklampsie-negativen Kreuzung uteroplazentares Angiotensin II erhöht war. In der Präeklampsie-positiven Gruppe war Angiotensin II zirkulär und uteroplazentar erhöht. Bluthochdruck und Albuminurie waren alleinig in den Tiermodellen mit erhöhtem zirkulierendem Angiotensin II nachweisbar. In der Kontrollgruppe kam es während der Schwangerschaft zu einer physiologischen Herzhypertrophie, während in der Präeklampsie-positiven Gruppe Anzeichen einer pathologischen Herzhypertrophie nachweisbar waren. Weiterhin unterstützte uteroplazentares Angiotensin II die tiefe Invasion von Trophoblasten in plazentafernen Spiralarterien, während zirkulierendes Angiotensin II die Trophoblasteninvasion im gesamten mesometrialen Dreieck diffus förderte. In Zellkulturexperimenten konnte gezeigt werden, dass Angiotensin II die Mobilität und die Invasion einer Trophoblastenzelllinie förderte. Ebenso erhöhte Angiotensin II die Migration von Trophoblasten in Plazentakulturen. Diese Ergebnisse verdeutlichen den unterschiedlichen Einfluss des zirkulierenden und uteroplazentaren Renin-Angiotensin-Systems auf die Schwangerschaft und tragen damit zum Verständnis pathologischer Prozesse bei, die zu Präeklampsie führen. / Dysregulation of the renin-angiotensin-system is important in preeclampsia, a pregnancy specific disorder, characterized by high blood pressure and albuminuria. Aim of this study is to characterize the effects of circulation and uteroplacental renin-angiotensin-system during pregnancy in a rat model. Female rats transgenic for the human angiotensinogen gene crossed with males transgenic for the human renin gene develop preeclampsia, whereas those of the opposite cross do not. We used this model to study the role of angiotensin II in trophoblast invasion, which is shallow in human preeclampsia but deeper in this model. We investigated the following groups: preeclampsia rats, opposite-cross rats, angiotensin II–infused rats and control rats. Angiotensin II infusion increased only circulating angiotensin II levels, opposite cross influenced only uteroplacental angiotensin II and preeclampsia rats showed increased circulating and uteroplacental angiotensin II. Blood pressure and albuminuria occurred in the models with high circulating angiotensin II but not in other models. Control rats showed physiological heart hypertrophy during pregnancy whereas pathological heart hypertrophy occurred in preeclampsia rats. High uteroplacental angiotensin II influenced deep trophoblast invasion in distant spiral arteries whilst the effect of circulating angiotensin II was more diffuse. We then studied human trophoblast cell line and villous explants derived from first-trimester pregnancy. Local angiotensin II dose-dependently increased migration, invasion and motility. The data suggest that angiotensin II stimulates trophoblast invasion in vivo in the rat and in vitro in human cells, a hitherto fore unrecognized function.

Adipositas ist besonders in den Industrienationen ein zunehmendes gesellschaftliches und ökonomisches Problem. Dabei sind vor allem die kardiovaskulären und metabolischen Begleiterkrankungen von entscheidender Bedeutung. In den letzten Jahren konnte gezeigt werden, dass verschiedene Adipozyten- und Hepatozyten-sezernierte Proteine Mediatoren von Insulinresistenz und Dyslipidämie darstellen. Kürzlich wurde Angiopoietin-related growth factor (AGF) als ein neues, von der Leber produziertes Protein, das potentiell Insulinresistenz und Adipositas antagonisiert, vorgestellt. Im Mausmodell waren AGF-überexprimierende Tiere schlanker und insulinsensitiver verglichen zu Kontrolltieren. Zudem entwickelten AGF-knockout-Mäuse eine Adipositas, Insulinresistenz sowie eine Leber- und Skelettmuskelverfettung. Weiterhin fand sich in epidermalen Keratinozyten eine Hypervaskularisierung bei transgenen Mäusen mit AGF-Expression. Dies macht AGF möglicherweise zu einem Zielgen in der Behandlung moderner Zivilisationskrankheiten, wie z.B. dem Diabetes mellitus Typ 2 (DMT2). Bisherige Publikationen über AGF basieren zumeist auf Tiermodellen. Über die Regulation beim Menschen existieren dagegen bislang nur wenige Studien. In der vorliegenden Arbeit wurde AGF im Serum verschiedener Patientenpopulationen mit einem erhöhten kardiovaskulären Risikoprofil (Patienten mit chronischer Dialysepflicht, DMT2, Präeklampsie [PE]) mittels enzyme-linked immunosorbent assay quantifiziert und mit Kontrollpatienten verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass AGF bei Patienten mit DMT2 im Vergleich zu Nichtdiabetikern signifikant erhöht ist. Bei terminal-niereninsuffizienten Patienten dagegen fanden sich signifikant niedrigere AGF-Konzentrationen im Serum. Bei PE-Patientinnen waren signifikant höhere AGF-Spiegel nachweisbar verglichen zu gesunden schwangeren Kontrollen. Die vorgestellten Daten weisen darauf hin, dass erhöhte AGF-Spiegel bei DMT2 und PE eine physiologische Gegenregulation darstellen könnten, die der Insulinresistenz bei DMT2 bzw. antiangiogenetischen Faktoren bei PE entgegenwirkt. Alternativ wäre – ähnlich der Insulinresistenz – eine Resistenz von Patienten mit DMT2 bzw. PE gegen AGF möglich mit einer reflektorischen Erhöhung dieses Hepatozyten-exprimierten Faktors. Die genaue Rolle von AGF bei kardiovaskulären Risikopatienten muss in zukünftigen Arbeiten noch weiter aufgeklärt werden.

Präeklampsie (PE) ist eine Komplikation, die während der Schwangerschaft auftritt, fast 2-8% aller Schwangerschaften betrifft und human spezifisch ist. PE ist eine der Hauptursachen für den Tod von Mutter und Kind. Eine abnormale Plazentaentwicklung aufgrund einer verminderten Trophoblasteninvasion und einem gestörten Umbau der Spiralarterien trägt zur Pathogenese der PE bei. Klinisch wird die PE durch Bluthochdruck und Proteinurie, auftretendnach der 20. Schwangerschaftswoche, diagnostiziert und kann durch eine Funktionsstörung von Organen begleitet werden. Bei besonders schweren Verläufen ist die frühzeitige Endbindung die letzte Möglichkeit das Überleben der Mutter zu gewährleisten. Das Ziel dieser Studie ist es, weitere Gene zu identifizieren, die durch ERVs in der menschlichen Plazenta spezifisch reguliert werden und in PE dysreguliert sind. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde das Transkriptom von primären menschlichen Trophoblastenzellen von 5 gesunden und 5 früh einsetzenden PE-Plazenten mittels RNA-Sequenzierung analysiert. Es wurden 335 Gene identifiziert, welche eine höhere Expression in den Trophoblastenzellen im Vergleich zu anderen Geweben aufwiesen. Zusätzlich zeigten einige der Gene (n=88) eine Co-Regulation der Expression durch retrovirale LTRs (10-kb 5‘ des transcription start side (TSS) des Gens). Hauptinteresse lag hierbei auf den Genen, welche ebenfalls eine Dysregulation in der PE aufwiesen (n = 16). Diese Studie identifizierte EPS8L1, das durch primaten-spezifisches ERV-LTR (MLT1G1) in Trophoblastenzellen reguliert wird, als einen wichtigen Faktor in der Entwicklung der menschlichen Plazenta. EPS8L1 ist in der PE Plazenta dysreguliert und involviert in mehrere Signalwege und die Funktionalität von Trophoblasten wie Invasion, Angiogenese und Redoxhomöostase. Hierdurch führt diese Arbeit zu einem besseren Verständnis der PE und deren human-spezifischer Natur. / Preeclampsia (PE) is a complication that occurs during pregnancy and affects almost 2-8% of all pregnancies and is often regarded as a human-specific disorder.1,2 PE is one of the major causes of maternal and fetal death.1 Failure of the trophoblast cells to invade into the maternal decidua results in the improper remodeling of spiral arteries leading to PE pathogenesis. Clinically, it is diagnosed as a maternal syndrome, diagnosed by the new-onset of hypertension and proteinuria or other end-organ dysfunction after the 20th week of pregnancy. So far, the only effective treatment of the disorder is the removal of the placenta tissue and delivery of the infant. The aim of this study is to identify additional genes that are regulated by the human ERV-LTRs in the human placenta specifically, and are dysregulated in PE. To achieve this aim, the transcriptome of primary human trophoblast cells of 5 healthy and 5 early-onset PE placentas were analyzed by RNA sequencing (RNA-seq). RNA-seq analysis identified genes (n=335) with stronger expression in the trophoblast cells as compared to other human body tissues. Additionally, some of the genes (n=88) showed co-regulation of expression by the human ERV-LTRs in their vicinity (10-kb upstream of transcription start side (TSS) of the gene). Since my interest was to identify the new targets of PE pathogenesis, so I focused on genes (n=16) with dysregulated expression in women presented with PE. This study identified a new gene EPS8L1, regulated by primate-specific ERV-LTR in trophoblast cells that has a predominant role in the human placenta development and demonstrated that its dysregulation affected multiple pathways involved in trophoblast function like invasion, angiogenesis and maintenance of cell redox homeostasis. Furthermore, this study leads to the better understanding of the disease by explaining certain aspects of human-specific nature of PE.