Vznik a vývoj placenty

Placenta je orgánem dýchání, výživy a vylučování plodu. Produkuje hormony, které zajišťují normální životně důležitou činnost matky a chrání plod před imunologickou agresí ze strany matky, čímž zabraňují jeho odmítnutí, včetně zabránění průchodu mateřskými imunoglobuliny třídy G (IgG).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Vývoj placenty

Po implantaci začíná trofoblast rychle růst. Úplnost a hloubka implantace závisí na lytické a invazivní kapacitě trofoblastu. Kromě toho již v těchto fázích těhotenství začíná trofoblast vylučovat hCG, protein PP1 a růstové faktory. Z primárního trofoblastu se izolují dva typy buněk: cytotrofoblast - vnitřní vrstva a syncytiotrofoblast - vnější vrstva ve formě symplastu, a tato vrstva se nazývá „primitivní“ nebo „previlózní formy“. Podle některých výzkumníků je funkční specializace těchto buněk odhalena již v previlózním období. Pokud je syncytiotrofoblast charakterizován invazí do hlubin endometria s poškozením stěny mateřských kapilár a žilních sinusoidů, pak je primitivní cytotrofoblast charakterizován proteolytickou aktivitou s tvorbou dutin v endometriu, kam vstupují mateřské erytrocyty ze zničených kapilár.

Během tohoto období se tedy kolem propadlé blastocysty objevují četné dutiny naplněné mateřskými erytrocyty a sekretem zničených děložních žláz – to odpovídá previlóznímu neboli lakunárnímu stádiu raného vývoje placenty. V této době dochází k aktivní restrukturalizaci buněk endodermu a tvorbě vlastního embrya a extraembryonálních útvarů, začíná tvorba amniotických a žloutkových váčků. Proliferace primitivních buněk cytotrofoblastu tvoří buněčné sloupce neboli primární klky pokryté vrstvou syncytiotrofoblastu. Výskyt primárních klků se časově shoduje s první chybějící menstruací.

12.–13. den vývoje se primární klky začínají transformovat na sekundární. Ve 3. týdnu vývoje začíná proces vaskularizace klků, v důsledku čehož se sekundární klky transformují na terciární. Klky jsou pokryty souvislou vrstvou syncytiotrofoblastů, mají mezenchymální buňky a kapiláry ve stromatu. Tento proces probíhá po celém obvodu embryonálního vaku (podle ultrazvukových dat prstencový chorion), ale ve větší míře tam, kde se klky dotýkají místa implantace. V této době vede vrstva provizorních orgánů k vyboulení celého embryonálního vaku do lumen dělohy. Do konce 1. měsíce těhotenství se tak ustavuje krevní oběh embryonální krve, což se shoduje se začátkem srdeční činnosti embrya. U embrya dochází k významným změnám, objevuje se zárodek centrálního nervového systému, začíná krevní oběh – vzniká jednotný hemodynamický systém, jehož tvorba je dokončena do 5. týdne těhotenství.

Od 5. do 6. týdne těhotenství se placenta tvoří extrémně intenzivně, protože je nezbytná pro zajištění růstu a vývoje embrya, a k tomu je v první řadě nutné vytvořit placentu. Proto v tomto období rychlost vývoje placenty převyšuje rychlost vývoje embrya. V této době se vyvíjející se syncytiotrofoblast dostává do spirálních tepen myometria. Vytvoření uteroplacentárního a placentárně-embryonálního průtoku krve je hemodynamickým základem pro intenzivní embryogenezi.

Další vývoj placenty je určen tvorbou intervilózního prostoru. Proliferující syncytiotrofoblast (cytotrofoblast) vystýlá spirální tepny, které se mění v typické uteroplacentární tepny. Přechod na placentární oběh nastává v 7.–10. týdnu těhotenství a je dokončen ve 14.–16. týdnu.

První trimestr těhotenství je tedy obdobím aktivní diferenciace trofoblastu, tvorby a vaskularizace chorionu, tvorby placenty a spojení embrya s mateřským organismem.

Placenta je plně vytvořena do 70. dne od okamžiku ovulace. Do konce těhotenství je hmotnost placenty V tělesné hmotnosti dítěte. Průtok krve placentou je přibližně 600 ml/min. Během těhotenství placenta „stárne“, což je doprovázeno ukládáním vápníku v klcích a fibrinu na jejich povrchu. Ukládání přebytečného fibrinu lze pozorovat u diabetes mellitus a Rhesus konfliktu, v důsledku čehož se zhoršuje výživa plodu.

Placenta je provizorní orgán plodu. V raných fázích vývoje se její tkáně diferencují rychleji než vlastní tkáně embrya. Takový asynchronní vývoj by měl být považován za účelný proces. Placenta koneckonců musí zajistit oddělení mateřské a fetální krve, vytvořit imunologickou imunitu, zajistit syntézu steroidů a další metabolické potřeby vyvíjejícího se plodu; následný průběh těhotenství závisí na spolehlivosti této fáze. Pokud je invaze trofoblastů během tvorby placenty nedostatečná, pak se vytvoří neúplná placenta - dojde k potratu nebo zpoždění vývoje plodu; při neúplné konstrukci placenty se vyvine toxikóza druhé poloviny těhotenství; při příliš hluboké invazi je možná placenta accreta atd. Období placentace a organogeneze je pro vývoj těhotenství nejdůležitější. Jejich správnost a spolehlivost je zajištěna souborem změn v těle matky.

Na konci třetího a čtvrtého měsíce těhotenství, spolu s intenzivním růstem klků v oblasti implantace, začíná degenerace klků vně ní. Pokud nedostávají dostatečnou výživu, jsou vystaveny tlaku rostoucího plodového vaku, ztrácejí epitel a sklerotizují, což je stádium tvorby hladkého choria. Morfologickým rysem tvorby placenty v tomto období je výskyt tmavého klkového cytotrofoblastu. Tmavé buňky cytotrofoblastu mají vysoký stupeň funkční aktivity. Dalším strukturálním rysem stromatu klků je přiblížení kapilár k epiteliálnímu obalu, což umožňuje zrychlení metabolismu v důsledku zmenšení epiteliálně-kapilární vzdálenosti. V 16. týdnu těhotenství se hmotnost placenty a plodu vyrovnává. Následně plod rychle předbíhá hmotnost placenty a tento trend přetrvává až do konce těhotenství.

V 5. měsíci těhotenství dochází k druhé vlně invaze cytotrofoblastů, která vede k rozšíření lumen spirálních tepen a zvýšení objemu uteroplacentárního průtoku krve.

V 6-7 měsících těhotenství dochází k dalšímu vývoji do diferencovanějšího typu, udržuje se vysoká syntetická aktivita syncytiotrofoblastu a fibroblastů ve stromatu buněk kolem kapilár klků.

Ve třetím trimestru těhotenství placenta významně nezvětšuje svou hmotnost, prochází komplexními strukturálními změnami, které jí umožňují uspokojit rostoucí potřeby plodu a jeho významný nárůst hmotnosti.

Největší nárůst placentární hmoty je zaznamenán v 8. měsíci těhotenství. Zaznamenává se komplikace struktury všech placentárních složek, významné větvení klků s tvorbou katyledonů.

V 9. měsíci těhotenství je zaznamenáno zpomalení rychlosti růstu placentární hmoty, které se dále zesiluje ve 37.–40. týdnu. Je zaznamenána zřetelná lobulární struktura s velmi silným průtokem krve mezi klky.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Proteinové hormony placenty, deciduy a plodových obalů

Během těhotenství placenta produkuje hlavní proteinové hormony, z nichž každý odpovídá specifickému hormonu hypofýzy nebo hypotalamu a má podobné biologické a imunologické vlastnosti.

Proteinové hormony těhotenství

Proteinové hormony produkované placentou

Hormony podobné hypotalamiku

• gonadotropin uvolňující hormon
• hormon uvolňující kortikotropin
• hormon uvolňující tyreotropin
• somatostatin

Hormony podobné hypofýze

• lidský choriový gonadotropin
• placentární laktogen
• lidský choriový kortikotropin
• adrenokortikotropní hormon

Růstové faktory

• inzulínu podobný růstový faktor 1 (IGF-1)
• epidermální růstový faktor (EGF)
• růstový faktor odvozený z krevních destiček (PGF)
• fibroblastový růstový faktor (FGF)
• transformující růstový faktor P (TGFP)
• inhibin
• aktivin

Cytokiny

• interleukin-1 (il-1)
• interleukin-6 (il-6)
• faktor stimulující kolonie 1 (CSF1)

Proteiny specifické pro těhotenství

• beta1,-glykoprotein (SP1)
• eozinofilní bazický protein pMBP
• rozpustné proteiny PP1-20
• membránově vázající proteiny a enzymy

Bílkoviny produkované matkou

Deciduální proteiny

• prolaktin
• relaxin
• protein vázající inzulínu podobný růstový faktor 1 (IGFBP-1)
• interleukin 1
• faktor stimulující kolonie 1 (CSF-1)
• endometriální protein asociovaný s progesteronem

Trojité hormony hypofýzy odpovídají lidskému choriovému gonadotropinu (hCG), lidskému choriovému somatomamotropinu (HS), lidskému choriovému tyreotropinu (HT) a placentárnímu kortikotropinu (PCT). Placenta produkuje peptidy podobné ACTH a také uvolňující hormony (gonadotropin uvolňující hormon (GnRH), kortikotropin uvolňující hormon (CRH), tyreotropin uvolňující hormon (TRH) a somatostatin) podobné těm hypotalamickým. Předpokládá se, že tuto důležitou funkci placenty řídí hCG a četné růstové faktory.

Lidský choriový gonadotropin je těhotenský hormon, glykoprotein, podobný svým účinkem LH. Stejně jako všechny glykoproteiny se skládá ze dvou řetězců, alfa a beta. Alfa podjednotka je téměř identická se všemi glykoproteiny a beta podjednotka je pro každý hormon jedinečná. Lidský choriový gonadotropin je produkován syncytiotrofoblastem. Gen zodpovědný za syntézu alfa podjednotky se nachází na chromozomu 6, pro beta podjednotku LH je také jeden gen na chromozomu 19, zatímco pro beta podjednotku hCG je na chromozomu 19 6 genů. Možná to vysvětluje jedinečnost beta podjednotky hCG, protože její životnost je přibližně 24 hodin, zatímco životnost betaLH není delší než 2 hodiny.

Lidský choriový gonadotropin je výsledkem interakce pohlavních steroidů, cytokinů, uvolňujícího hormonu, růstových faktorů, inhibinu a aktivinu. Lidský choriový gonadotropin se objevuje 8. den po ovulaci, jeden den po implantaci. Lidský choriový gonadotropin má řadu funkcí: podporuje vývoj a funkci žlutého tělíska (corpus luteum) v těhotenství až do 7. týdne, podílí se na produkci steroidů u plodu, DHEAS ve fetální zóně nadledvin a testosteronu varlaty mužského plodu, podílí se na formování pohlaví plodu. Exprese genu pro lidský choriový gonadotropin byla detekována ve fetálních tkáních: ledvinách, nadledvinách, což naznačuje účast lidského choriového gonadotropinu na vývoji těchto orgánů. Předpokládá se, že má imunosupresivní vlastnosti a je jednou z hlavních složek „blokačních vlastností séra“, které zabraňují odmítnutí plodu cizího imunitnímu systému matky. Receptory lidského choriového gonadotropinu se nacházejí v myometriu a myometrických cévách, což naznačuje, že lidský choriový gonadotropin hraje roli v regulaci dělohy a vazodilataci. Kromě toho jsou receptory lidského choriového gonadotropinu exprimovány ve štítné žláze, což vysvětluje stimulační aktivitu lidského choriového gonadotropinu na štítnou žlázu.

Maximální hladina lidského choriového gonadotropinu je pozorována v 8.–10. týdnu těhotenství (100 000 IU), poté pomalu klesá a v 16. týdnu dosahuje 10 000–20 000 IU/l a na této úrovni zůstává až do 34. týdne těhotenství. Ve 34. týdnu mnozí zaznamenávají druhý vrchol lidského choriového gonadotropinu, jehož význam není jasný.

Placentární laktogen (někdy nazývaný choriový somato-mamotropin) má biologické a imunologické podobnosti s růstovým hormonem, syntetizovaným syncytiotrofoblastem. Syntéza hormonu začíná v okamžiku implantace a jeho hladina se zvyšuje souběžně s hmotností placenty a dosahuje maxima ve 32. týdnu těhotenství. Denní produkce tohoto hormonu na konci těhotenství je více než 1 g.

Podle Kaplana S. (1974) je placentární laktogen hlavním metabolickým hormonem, který plodu poskytuje výživný substrát, jehož potřeba se zvyšuje s postupujícím těhotenstvím. Placentární laktogen je antagonista inzulínu. Ketolátky jsou důležitým zdrojem energie pro plod. Zvýšená ketogeneze je důsledkem snížené účinnosti inzulínu pod vlivem placentárního laktogenu. V tomto ohledu se snižuje využití glukózy u matky, čímž je zajištěn stálý přísun glukózy k plodu. Zvýšená hladina inzulínu v kombinaci s placentárním laktogenem navíc zajišťuje zvýšenou syntézu bílkovin a stimuluje produkci IGF-I. V krvi plodu je placentárního laktogenu málo - 1-2 % jeho množství v matce, ale nelze vyloučit, že přímo ovlivňuje metabolismus plodu.

Varianta „lidského choriového růstového hormonu“ neboli „růstového hormonu“ je produkována syncytiotrofoblastem, je stanovena pouze v krvi matky ve druhém trimestru a její hladina se zvyšuje až do 36. týdne. Předpokládá se, že stejně jako placentární laktogen se podílí na regulaci hladin IGFI. Jeho biologický účinek je podobný účinku placentárního laktogenu.

Placenta produkuje velké množství peptidových hormonů, které jsou velmi podobné hormonům hypofýzy a hypotalamu - lidský choriový tyreotropin, lidský choriový adrenokortikotropin, lidský choriový gonadotropin uvolňující hormon. Úloha těchto placentárních faktorů není dosud plně objasněna, mohou působit parakrinně a mít stejný účinek jako jejich hypotalamické a hypofyzární analogy.

V posledních letech je v literatuře věnována velká pozornost placentárnímu kortikotropin uvolňujícímu hormonu (CRH). Během těhotenství se hladina CRH v plazmě zvyšuje až do doby porodu. CRH se v plazmě váže na protein vázající CRH, jehož hladina zůstává konstantní až do posledních týdnů těhotenství. Poté jeho hladina prudce klesá a v souvislosti s tím se CRH významně zvyšuje. Jeho fyziologická role není zcela jasná, ale u plodu CRH stimuluje hladinu ACTH a jeho prostřednictvím přispívá ke steroidogenezi. Předpokládá se, že CRH hraje roli v indukci porodu. Receptory pro CRH jsou přítomny v myometriu, ale podle mechanismu účinku by CRH neměl způsobovat kontrakce, ale relaxaci myometria, protože CRH zvyšuje cAMP (intracelulární cyklický adenosinmonofosfát). Předpokládá se, že v myometriu se mění izoforma receptorů CRH nebo fenotyp vazebného proteinu, což stimulací fosfolipázy může zvýšit hladinu intracelulárního vápníku a tím vyvolat kontraktilní aktivitu myometria.

Kromě proteinových hormonů produkuje placenta velké množství růstových faktorů a cytokinů. Tyto látky jsou nezbytné pro růst a vývoj plodu a imunitní vztah mezi matkou a plodem, čímž zajišťují udržení těhotenství.

Interleukin-1beta se produkuje v decidua, faktor stimulující kolonie 1 (CSF-1) se produkuje v decidua a v placentě. Tyto faktory se podílejí na hematopoéze plodu. Interleukin-6, faktor nekrózy nádorů (TNF) a interleukin-1beta se produkují v placentě. Interleukin-6 a TNF stimulují produkci choriového gonadotropinu, inzulinu podobné růstové faktory (IGF-I a IGF-II) se podílejí na vývoji těhotenství. Studium role růstových faktorů a cytokinů otevírá novou éru ve studiu endokrinních a imunitních vztahů během těhotenství. Zásadně důležitým proteinem těhotenství je protein vázající inzulinový růstový faktor (IGFBP-1beta). IGF-1 je produkován placentou a reguluje přenos živinových substrátů placentou k plodu, a tím zajišťuje růst a vývoj plodu. IGFBP-1 se produkuje v decidua a vazbou na IGF-1 inhibuje vývoj a růst plodu. Hmotnost a rychlost vývoje plodu přímo korelují s IGF-1 a nepřímo úměrně s lGFBP-1.

Epidermální růstový faktor (EGF) je syntetizován v trofoblastu a podílí se na diferenciaci cytotrofoblastu na syncytiotrofoblast. Mezi další růstové faktory vylučované placentou patří: nervový růstový faktor, fibroblastový růstový faktor, transformující růstový faktor a krevní destičky odvozený růstový faktor. Inhibin a aktivin jsou produkovány v placentě. Inhibin je stanoven v syncytiotrofoblastu a jeho syntézu stimulují placentární prostaglandiny E a F2.

Působení placentárního inhibinu a aktivinu je podobné působení ovariálních inhibinů. Podílejí se na produkci GnRH, hCG a steroidů: aktivin stimuluje a inhibin inhibuje jejich produkci.

Placentární a deciduální aktivin a inhibin se objevují v časném těhotenství a zdá se, že se podílejí na embryogenezi a lokálních imunitních odpovědích.

Mezi těhotenskými proteiny je nejznámější SP1 neboli beta1-glykoprotein nebo trofoblast-specifický beta1-glykoprotein (TSBG), který objevil Ju. S. Tatarinov v roce 1971. Hladina tohoto proteinu se během těhotenství zvyšuje podobně jako placentární laktogen a odráží funkční aktivitu trofoblastu.

Eosinofilní bazický protein pMBP - jeho biologická role není jasná, ale analogicky s vlastnostmi tohoto proteinu v eosinofilech se předpokládá, že má detoxikační a antimikrobiální účinek. Bylo navrženo, že tento protein ovlivňuje kontraktilitu dělohy.

Rozpustné placentární proteiny zahrnují skupinu proteinů s různými molekulovými hmotnostmi a biochemickým složením aminokyselin, ale se společnými vlastnostmi - nacházejí se v placentě, v placentárno-fetálním krevním oběhu, ale nejsou vylučovány do krve matky. V současné době jich existuje 30 a jejich úlohou je především zajištění transportu látek k plodu. Biologická role těchto proteinů je intenzivně studována.

V systému matka-placenta-plod je velmi důležité zajistit reologické vlastnosti krve. Navzdory velké kontaktní ploše a pomalému průtoku krve v intervilózním prostoru krev netrombózuje. Tomu brání komplex koagulačních a antikoagulačních látek. Hlavní roli hraje tromboxan (TXA2), vylučovaný mateřskými krevními destičkami - aktivátor srážení krve matky, a také trombinové receptory na apikálních membránách syncytiotrofoblastu, které podporují přeměnu mateřského fibrinogenu na fibrin. Na rozdíl od koagulačních faktorů existuje antikoagulační systém, zahrnující anexiny V na povrchu mikroklků syncytiotrofoblastu, na hranici mateřské krve a epitelu klků; prostacyklin a některé prostaglandiny (PG12 a PGE2), které kromě vazodilatace mají antiagregační účinek. Byla identifikována i řada dalších faktorů s antiagregačními vlastnostmi, jejichž role je třeba dosud studovat.

Typy placent

Okrajové úpon - pupeční šňůra se k placentě připojuje z boku. Vestibulární úpon (1 %) - pupečníkové cévy procházejí syncytiokapilárními membránami před připoutáním k placentě. Při prasknutí těchto cév (jako v případě cév placenta previa) dochází ke ztrátě krve z oběhového systému plodu. Přídavná placenta (placenta succenturia) (5 %) je další lalok umístěný odděleně od hlavní placenty. Pokud je v děloze zadržen další lalok, může se v poporodním období rozvinout krvácení nebo sepse.

Membranózní placenta (placenta membranacea) (1/3000) je tenkostěnný vak obklopující plod, který zabírá většinu děložní dutiny. Tato placenta, umístěná v dolním segmentu dělohy, predisponuje ke krvácení v prenatálním období. Během porodu se nemusí oddělit. Placenta accreta je abnormální přirůstání celé placenty nebo její části ke stěně dělohy.

Placenta previa

Placenta leží v dolním segmentu dělohy. Placenta previa je spojována se stavy, jako je velká placenta (např. dvojčata); anomálie dělohy a myomy; a poranění dělohy (vícečetné porody, nedávné operace včetně císařského řezu). Od 18. týdne může ultrazvuk zobrazit nízko položené placenty; většina z nich se do začátku porodu přesune do normální polohy.

U typu I okraj placenty nedosahuje vnitřního ústí; u typu II dosahuje, ale zevnitř ho nezakrývá; u typu III je vnitřní ústí zevnitř zakryto placentou pouze při uzavřeném děložním hrdle, nikoli však při jeho rozšíření. U typu IV je vnitřní ústí zevnitř zcela zakryto placentou. Klinickým projevem anomálie umístění placenty může být krvácení v prenatálním období (antepartum). Přetažení placenty, kdy je zdrojem krvácení přetažený dolní segment, nebo neschopnost vložení hlavičky plodu (při vysoké poloze předložky). Hlavní problémy v takových případech souvisejí s krvácením a způsobem porodu, protože placenta způsobuje obstrukci děložního ústí a může se během porodu oddělit nebo se zhmotnit (v 5 % případů), zejména po předchozím císařském řezu (více než 24 % případů).

Testy k posouzení funkce placenty

Placenta produkuje progesteron, lidský choriový gonadotropin a lidský placentární laktogen; pouze tento hormon může poskytnout informace o zdraví placenty. Pokud je jeho koncentrace po 30. týdnu těhotenství nižší než 4 μg/ml, naznačuje to zhoršenou funkci placenty. Zdraví systému plod/placenta se sleduje měřením denního vylučování celkových estrogenů nebo estriolu močí nebo stanovením estriolu v krevní plazmě, protože pregnenolon syntetizovaný placentou je následně metabolizován nadledvinami a játry plodu a poté znovu placentou pro syntézu estriolu. Obsah estradiolu v moči a plazmě bude nízký, pokud má matka závažné onemocnění jater nebo intrahepatální cholestázu nebo užívá antibiotika; pokud má matka zhoršenou funkci ledvin, hladina estradiolu v moči bude nízká a v krvi zvýšená.