Bibliographic Metadata

Title
Das Glutathionsystem der humanen Plazenta im Vergleich mit neuronalen Zellen
Additional Titles
The Glutathione System of the Human Placenta in Comparison with Neuronal Cells
AuthorKaudela, Theresa-Maria
Published2018
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Glutathion / Neuronale Zellen / Plazenta / Präeklampsie / Quecksilber
Keywords (EN)Glutathione / Neuronal Cells / Placenta / Preeclampsia / Mercury
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Das Glutathionsystem ist das primäre antioxidative System der Zelle und somit für den Schutz gegen oxidativen Stress zuständig. Beim Remodelling der maternalen Spiralarterien in der Plazenta, was mit einem oxidativen Burst einhergeht, steigt das Level der vorher nur in sehr geringem Maße vorhandenen Antioxidantien. Geschieht dies jedoch in inadäquatem Ausmaß, besteht die Gefahr der Ausbildung von Präeklampsie. Präliminäre Daten lassen jedoch darauf schließen, dass bereits in gesunden Plazenten große interindividuelle Unterschiede im Glutathiongehalt vorhanden sind und sich die plazentaren Glutathionkonzentrationen bei Vorliegen von Präeklampsie signifikant ändern. Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Fragen nach unterschiedlichen Glutathion- und Glutathiondisulfidkonzentrationen in gesunden und präeklamptischen Plazenten im Vergleich zu verschiedenen Gehirnzelltypen, da diese bezüglich ihres Glutathion-metabolismus schon umfassend charakterisiert sind. In einer abschließenden Frage-stellung wird beleuchtet, welche Rolle Quecksilber als Oxidans während oxidativer Zellveränderungen spielt und wie sich, in Abhängigkeit dazu, Zellen hinsichtlich ihres Glutathiongehalts, ihrer Viabilität und Morphologie verändern.

Einerseits sind nur sehr wenig Daten, die Plazenta betreffend, publiziert, andererseits herrschen in den vorhandenen Daten große Unterschiede bezüglich der Bestimmungs-methode, Konzentrationseinheit, statistischen Streumaße und Form des gemessenen Glutathions vor, was einen Vergleich sehr schwierig und oft auch unmöglich macht. Bei den wenigen möglichen Vergleichen, zeichnet sich jedoch deutlich der große inter-individuelle Unterschied zwischen den einzelnen Plazenten ab. Zu Glutathion-konzentrationen in neuronalen Zellen existieren zwar mehr Daten und diese können auch effektiver miteinander in Beziehung gesetzt werden, jedoch stellt sich ein Vergleich hinsichtlich einer eindeutigen Aussage über eine Größer-Kleiner-Beziehung zwischen dem Glutathiongehalt in Plazenten und im Gehirn als kompliziert dar. Einige Daten sprechen dafür, dass die Plazenta höhere Glutathionkonzentrationen besitzt, andere zeigen, dass neuronale Zellen besser mit Glutathion versorgt sind. Wie sich Trophoblasten und Plazentagewebe unter Quecksilber-Treatment verhalten, ist ebenso noch beinahe vollständig unbekannt. Für neuronale Zellen wird deutlich, dass Quecksilber in unterschiedlichen Formen eine Reduktion der Zellviabilität als auch Veränderungen im Glutathionsystem und der Zellmorphologie hervorruft.

Diese Bachelorarbeit hebt deutlich hervor, dass in Zukunft noch mehr Forschung in diesem Gebiet betrieben werden muss, da gerade zum Glutathionsystem in der Plazenta und zur Auswirkung von Quecksilber darauf nur wenig Wissen vorhanden ist. Dafür ist es jedoch notwendig, eine einheitliche Methode zu etablieren, um Ergebnisse unter-schiedlicher Forschungsgruppen schlussendlich gut miteinander vergleichen zu können.

Abstract (English)

The glutathione system acts as the primary antioxidant in cells and, therefore, is responsible for protection against oxidative stress. While the remodeling of spiral arteries is accompanied by an oxygen burst in the placenta, the placental levels of antioxidants increase. In cases of inadequate increases women are more likely to develop the obstetric complication preeclampsia. Preliminary data suggests great interindividual differences in glutathione concentrations in healthy human placentas. In cases of preeclampsia these concentrations are altered significantly. This thesis deals with the questions of different glutathione and glutathione disulfide concentrations in healthy and preeclamptic placentas in comparison to different cells of the brain. Concerning the glutathione metabolism, the latter are already well described. Closing, the altering of the glutathione level, cell viability and morphology in dependence of mercury treatment – acting as an oxidant – is described.

On the one hand, there is only very little data published regarding the placenta. On the other hand, the published data shows great differences in the use of the method, the concentration unit, the statistical measurements and the form of measured glutathione. These aspects complicate the effective comparison of data and often make it even impossible. Though, the few possible comparisons show that there is, indeed, a great interindividual difference regarding the glutathione system in the placenta. For the same system but in neuronal cells, there exists more data. Although, it is easier to compare these measured concentrations, it is very difficult to tell if the placenta or the brain contains more glutathione. Sometimes it seems that there is a higher concentration in the placental tissue, but then there is evidence for higher concentrations in the brain. How trophoblasts and placental tissue react if treated with mercury it is also largely unknown. For neuronal cells it is evaluated that mercury in different chemical forms reduces cell viability and alters the glutathione system and the cell morphology.

This thesis shows very clearly that – in the future – there has to be done more research work in this field, because there is so little known about the glutathione system in the human placenta and the impact of mercury on it. To do this task properly, it is essential to declare one of the used methods for measuring glutathione as the standard one. This will make it possible and easier to compare research results.