Trophoblast-Riesenzellen im Plazenta der Maus.

Ronald Schulte · März 08, 2015, 21:19:25 NACHMITTAGS

Plazenta der Maus.

Theorie von (Trophoblast-Stammzellen als Modell zur Analyse der Connexin vermittelten Signalwege in der Plazentaentwicklung der Maus).
In die Basalplatte der Plazenta eine Maus kommt eine schicht von Trophoblast-Riesenzellen vor.
Trophoblast-Riesenzellen sind an der Modulation des maternalen Gefäßsystems der Dezidua beteiligt und sie produzieren verschiedene plazentaspezifische Hormone, die dem Hypophysenhormon Prolaktin ähnlich sind. Dazu gehören Pl-1 und Pl-2 (placental lactogen) und Proliferin, die ausschließlich von Riesenzellen sezerniert werden. Pl-1 und Pl-2 modulieren die Aktivität des Ovars, indem sie die luteale Progesteronproduktion stimulieren, die essentiell für den Erhalt der Schwangerschaft ist. Darüber hinaus sind Pl-1 und Pl-2 an der Steuerung der Brustdrüsenentwicklung beteiligt.

Die Trophoblast-Riesenzellen sind hier im HE Schnitt umkreist.

Plastic section (Technovit 7100), 1,5µm.
Farbung HE (Gill und Ethanolisches Eosin).

Plastic section (Technovit 7100), 0,9µm.
Objektiv Leitz Plan Apo 40x.
Farbung HE (Gill und Ethanolisches Eosin).

Plastic section (Technovit 7100), 0,9µm.
Objektiv Leitz Plan Apo 63x.
Farbung Toluidin Blau.

Viel spaß beim anschauen, grüße Ronald

Heiko · März 13, 2015, 20:40:54 NACHMITTAGS

Hallo Ronald,

leider fehlt mir die Vorbildung, um histologische Arbeiten würdigen zu können, schließe aber aus ,,Text und Bild", dass Du Experte bist.
Entschuldige bitte meine aus Unkenntnis platte Frage nach dem Zellinhalt des Trophoblasten im zweiten Foto. Haben hier die Zellbestandteile das Färbe- und Fixierungsprocedere heil überstanden? Und/oder liegt die Schnittebene besonders günstig? Sind die Strukturen zuzuordnen?
Ich hoffe, diese Fragen gehen nicht völlig an der Zielstellung Deiner schönen Doku vorbei ...

Viele Grüße,
Heiko

Ronald Schulte · März 13, 2015, 21:58:22 NACHMITTAGS

Heiko,

Danke für deine Interesse. Die Zellen haben die Fixierung, denke ich, gut durchstanden weil alle andere Zellen aussehen wie sie immer aussehen. Was ich in Bild zwei angezeigt habe ist aber nur den Kern der Zelle. Das Zytoplasma ist Rosa gefärbt. Den Inhalt von den Kern kann ich nicht bestimmen, könnte ich das nur! Sicher ist das die Kerne viel DNA enthalten.
Aus Literatur weis ich aber das diese Spezielle Zellen schon sehr oft Ziel von Studien waren und noch immer sind. Hier z.B. ein ausschnitt von eine Website: http://placentation.ucsd.edu/mous.html.

Giant cells
The giant cells of the rodent placenta have presented a special topic of study for many investigators. These cells, which form the primary site of attachment to the endometrium, can be grown in vitro (Copp, 1980). Their development begins at the abembryonic pole of trophoblast and then spreads towards the embryo (+/- 4dpc). During the first half of development, 10-30% of trophoblastic cells contain giant nuclei that have large quantities of DNA. This DNA is derived through the process of endomitosis (chromosomal replication without cell division). By 11 dpc, up to 850 times the normal amount of DNA is found in these nuclei (Barlow & Sherman, 1972; 1974). DNA replication continues unabated throughout gestation (Copp, 1978). Experiments with actinomycin D by Snow & Ansell (1974) indicate that the DNA in these giant cells is actually composed of large numbers of chromosomes. Mitosis does not occur in these cells (Heine, 1976). Dickson (1963) found that, in delayed implantation, fewer of these cells develop.

Not only do these cells accomplish the initial implantation; they also acquire endocrine function (Gardner & Johnson, 1972), immune functions and cytokine production (Cross, 2000b). Ultimately, the giant cells surround the entire membranes. They become the trophospongium, the area of the placental disk located at the "bottom", at the site of implantation and connecting the placenta to the decidua. This tissue is largely composed of giant cells. Its cells are more compacted at the interface between the peripheral giant cell layer and the labyrinth (please see subsequent photo). Through mutational analysis, gene insertion, knockouts, and other modern techniques, we have obtained a much better understanding of the intricate nature of the implantation process and early development (see section on genetics below. Detailed accounts are by Anson-Cartwright et al., 2000; Cross 2000; Luo et al., 1997). Rossant & Cross (2001) have recently summarized this rapidly expanding field.

Das viele an DNA habe ich diese Woche nochmal im Fluoreszenz Fotografiert. Färbung ist mit DAPI (4′,6-Diamidin-2-phenylindol) gemacht und im UV Licht betrachtet (Leitz Ploemopak Filterblock 'A').
Das viele DNA Färbt Blau, das Zytoplasma ist ungefärbt und zeigt sich Grau/Braun.

Objektiv Leitz Plan Fluotar 25x

Objektiv Leitz Plan Fluotar 40x

Grüße Ronald

Heiko · März 13, 2015, 23:27:05 NACHMITTAGS

Ah, nur der Kern – danke Ronald.

Gruß, Heiko

koestlfr · März 14, 2015, 08:13:15 VORMITTAG

Hallo Ronald!

Fantastische Bilder, tolle Ausführung! Danke!

Liebe Grüße
Franz

wollschaf · März 14, 2015, 09:59:03 VORMITTAG

Hallo Ronald,

sehr interessant... und dann noch deine Bilder - ein Traum

Kommen die Plazenta-Riesenzellen nur bei der Maus oder auch in der menschlichen Dezidua basilaris vor?
Ich hatte nämlich gleich mal in meinen Histobüchern (Lüllmann-Rauch 2009 und Kühnel 2008) nachgeschaut und nichts dazu finden können, obwohl sie ja, sofern sie vorkämen, alleine schon durch ihre Auffälligkeit selbst in einem Lehrbuch beschrieben sein müssten. Hier konnte ich auch keine finden: http://www.uks.eu/fileadmin/UKS/Prof_Bock/mikroskopie/vmic.htm

Viele Grüße,
Heinrich

Alfons Renz · März 14, 2015, 10:33:12 VORMITTAG

Lieber Roland,

Perfekte Bilder und ein äusserst spannendes Thema!

In den Fluoreszenz-Aufnahmen ist deutlich zu erkennen, dass die DNA in einigen Kernbereichen besonders dicht auftritt. Laut Erklärung handelt es sich dabei um das Produkt vielfacher Endomitosen. Also mehrfacher Verdoppelungen des Chromosomen-Satzes OHNE Zellteilung. Ein dazu alternativer Prozess wäre die Endopolyploidisierung, also eine lokale Vervielfachung bestimmter Bereiche der Chomosomen. Also eine gezielte Vermehrung nur derjenigen Informationen, die für die spezifischen Funktionen dieser Trophoblasten benötigt wird.

Mit der Methode der FISH (Fluorescent In-Situ Hybrididation) liesse sich die Lokalisation dieser Information - z.B. für die Produktion von Pl-1 und Pl-2 (placental lactogen) und Proliferin - sehr elegant nachweisen: Man verwendet komplementäre DNA-Konstrukte der jeweiligen Zielgene, die mit passenden Fluorochromen markiert sind und lässt diese auf dem Objektträger mit der DNA der Zellen hybridisieren. Ort und Intensität der Fluoreszenz lässt dann auf die Lokalisation der Zielgene und deren Menge (Replikation) schließen.

Allerdings sollten solche quantitativne Messungen nicht an Schnitten, sondern an Ausstrichpräparaten dieser Zellen vorgenommen wrden. Nur dann ist der gesamte Chromosomenbestand einer Zelle in einer Bildebene zu beobachten. Die Frage wäre, wie solche Ausstrichpräparate herzustellen wären: Zunächst müsste das Trophoblastengewebe möglichst klar getrennt (durch Sektion), dann der Zellverband lysiert werden (mit Kollagenase??) und zuletzt die Zellen fixiert (Essigsäure lässt die Chromosomen kondensieren) und ausgestrichen oder gequetscht werden.

Die quantitative Vermessung des DNA-Gehalts (durch Intensität der Fluoreszenz) erfolgt mit photometrischen Methoden. Die in den von Dir zitierten Artikeln aus den 70iger Jahren beobachtete 850-fache Vermehrung der DNA wurde (vermutlich) photometrisch ermittelt. Diese Photometrie-Mikroskope waren vor einigen Jahrzehnten sehr beliebt (und extrem teuer...), sind aber inzwischen durch quantitative Methoden der PCR abgelöst worden. Ich versuche gerade (siehe http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=22590.0) ein solches Photometrie-Mikroskop wieder zu rekonstruieren. Eine beeindruckende Konstruktion!

Mit herzlichen Grüßen und besten Wünschen!

Alfons

Reinhard · März 14, 2015, 10:52:34 VORMITTAG

Hallo Ronald,

vielen Dank für diese schönen Bilder; wie immer für Anfänger wie mich: furchteinflößend gut.

Reinhard

Ronald Schulte · März 14, 2015, 12:38:31 NACHMITTAGS

@Alfons, danke für deine Erläuterungen.
@Heinrich, ob es beim Mensch gleich so aussieht weis ich auch nicht 100%tig aber musste eigentlich wohl sein. In den Link die du meinst kann ich die Riesenzellen wohl finden, denke ich jedenfalls. Siehe Bild.

Lg Ronald

Ronald Schulte · März 18, 2015, 20:31:59 NACHMITTAGS

Die Verbindungszone (spongium or Junctional zone) besteht aus Spongiotrophoblasten und Glykogentrophoblasten. Die Glykogentrophoblasten speichern reichlich Glykogen ein.
Der französischer Mediziner Claude Bernard hat das vorkommen von Glykogen schon in 1859 entdeckt.
Die genaue Funktion ist aber immer noch nicht bekannt, siehe z.B. diesen Artikel.

Mit die PAS Reaktion kommt es zum anfärbung von Kohlenhydraten wie Glykogen, Cellulose, neutralen Mukopolysacchariden, Muko- und Glykoproteinen sowie Glykolipiden.
Die Reaktion habe ich vor einige zeit her hier schon mal beschrieben.

PAS Positive Zellen sind Purper angefärbt.
Objektiv Leitz Plan Fluotar 10x.
Plastik Schnitt, 1,5µm.

PAS Positive Zellen sind Purper angefärbt.
Objektiv Leitz Plan Fluotar 25x.
Plastik Schnitt, 1,5µm.

Ein Schnitt weiter, also 1,5µm weiter im Block, aber jetzt in HE gefärbt. Durch verschieben von die Bilder ist gut zu verfolgen wo sich das Glykogen im Präparat befindet.
Objektiv Leitz Plan Fluotar 25x.
Plastik Schnitt, 1,5µm.

PAS Positive Zellen sind Purper angefärbt.
Objektiv Leitz Plan Apo 40x.
Plastik Schnitt, 0,9µm.

Grüße Ronald