Trophoblast biology, responses to hypoxia and placental dysfunction in preeclampsia

Abstract

Preeclampsia is a hypertensive disorder unique to human pregnancy that can result in significant morbidity and mortality for mother and fetus. While the etiology of preeclampsia is unknown, the placenta in general and trophoblast in particular is a prerequisite for the disease. We overview normal development of the human placenta, describe the role of hypoxia and other insults in placental injury, and highlight how the dysregulation of villous trophoblast biology in the second half of pregnancy may incite the pathophysiology of preeclampsia in the mother.

Preeclampsia: Pathophysiology and the Maternal-Fetal Risk

“…To summarize, placental hypoxia and ischemia are the ultimate pathways in the pathogenesis of preeclampsia [22,23] by release of vasoactive factors into the maternal circulation and endothelial cell dysfunction leading to the signs and symptoms of preeclampsia.…”

Etiopathogenesis of hypertension in pregnant women

“…Przyjmuje się istnienie wielu możliwych czynników o podłożu genetycznym, połączonych ze zmianami środowiskowymi. Wiele badań wskazuje, że za powstawanie tej patologii odpowiedzialne są zaburzenia krążenia w łożysku [6,7,8].…”

“…Etap pierwszy to zmniejszenie przepływu łożyskowego, zaś drugi to uszkodzenie śródbłonka naczyniowego. U kobiet z nadciśnieniem ciążowym oraz stanem przedrzucawkowym naciekanie trofoblastu do warstwy mięśniowej tętnic spiralnych jest ograniczone jedynie do części doczesnowej tętnic, a zatem przekształcenie tętnic spiralnych do naczyń maciczno--łożyskowych jest niepełne, prowadząc do powstania naczyń o wysokim oporze i tym samym do ograniczonego przepływu krwi przez jednostkę maciczno--łożyskową, co z kolei powoduje niedotlenienie łoży-ska oraz zmniejszenie ilości substancji odżywczych niezbędnych do prawidłowego rozwoju ciąży i płodu [6,7,8] i może doprowadzić do wewnątrzmacicznego zahamowania wzrostu płodu (IUGR). Nieprawidłowo-ści w przekształceniach tętnic spiralnych mogą przyczyniać się do wczesnego niedotlenienia łożyska, co może być powodem uszkodzenia śródbłonka naczyń i uwalniania substancji naczynioaktywnych [16,17,18].…”

“…Coraz większą rolę w powstawaniu nadciśnienia cią-żowego przypisuje się nadmiernemu wytwarzaniu w okresie ciąży wolnych rodników jako przyczyny uogólnionego skurczu naczyń, co w konsekwencji może prowadzić do nadciśnienia [6,7,23,26,27]. Stres oksydacyjny pojawia się, gdy ilość wytwarzanych wolnych form tlenu przewyższa zdolności antyoksydacyjne ustroju.…”

Hypoxia-inducible regulation of placental BOK expression

“…Hypoxia can induce apoptosis via the intrinsic pathway as a result of an imbalance between pro-apoptotic (BAX, BOK and BAK) and prosurvival (MCL1, BCL-2 and BCL-2L1) members of the BCL-2 protein family [8,9]. Pre-eclampsia, a disorder of pregnancy, is characterized by increased trophoblast cell death and placental hypoxia [10][11][12]. Hypoxia has been shown to increase the expression of pro-apoptotic BAX and to decrease the expression of pro-survival BCL-2 in human trophoblast cells [13][14][15].…”