Amino acid transporters in both human first trimester placenta and trophoblast cell line ach-3P

Aminosäuren sind einer der wichtigsten Nährstoffe für das Leben eines Fötus. Daher sollte die Bedeutung von Aminosäuretransportern auf die Plazenta während des ersten Trimesters einer Schwangerschaft vollständig verstanden werden. Auch Schwangerschaftsdiabetes nimmt weltweit zu, und der Einfluss erhöhter Glukosewerte auf die fetale Entwicklung, sowie auf das Expressionsmuster von Aminosäuretransportern, ist bis jetzt noch nicht vollständig bekannt. Zusätzlich könnte die steigende Sauerstoffkonzentration am Ende des ersten Trimesters einer Schwangerschaft die Aminosäuretransporter beeinflussen. Um die Bedeutung solcher Transporter besser zu verstehen, wurden in dieser Studie drei verschiedene Aminosäuretransporter SLC7A1, SLC7A2, SLC7A5 und IRAP, ein Mitwirker in der Regulierung von Insulinsignalen ausgewählt. Deren Expressionsmuster wurden dann an humanen Ersttrimester Gewebe sowie an Trophoblasten der ACH-3P Zelllinie untersucht.Die Haupthypothese dieser Studie war, dass hyperglykämische Zustände die Expression dieser Aminosäuretransporter in den ACH-3P Zellen unter Hypoxie Bedingungen beeinflussen. Um diese Hypothese zu belegen, wurden die Zellen über drei Tage mit Glucosekonzentrationen behandelt, die Normale- und Hyperglykämische Zustände nachahmen sollten. Darüber hinaus wurden die Zellen in 2,5%, 6,5% und 21% Sauerstoff kultiviert. Unterschiedliche Glucosekonzentrationen schienen die Genexpressionen weder auf RNA- noch auf die Proteinebene zu beeinflussen. Die Dauer der Inkubation jedoch hatte die Genexpressionen deutlich beeinflusst. Bei 2,5% Sauerstoff konnte die höchste Genexpression festgestellt werden. Dies kann von der generell niedrigen Sauerstoffkonzentration im intervillösen Raum während dem ersten Trimester einer Schwangerschaft kommen.Der Mechanismus der biologischen Wirkung dieser spezifischen Aminosäuretransporter auf die Plazenta im ersten Schwangerschaftstrimester sollte weiterhin präzise untersucht werden.Amino acids are one of the major nutrients for fetal life. Thus, the importance of amino acid transporters across the placenta during the first trimester (FT) of gestation needs to be fully understood. Gestational diabetes mellitus increases worldwide and the influence of high glucose levels on fetal development and on the expression pattern of amino acid transporters is not entirely established until now. Additionally, at the end of the FT of gestation, oxygen tension rises steeply which may also affect the mechanism of amino acid transporters over the placenta. To get a closer look on the importance of such transporters, three different amino acid transporters SLC7A1, SLC7A2, SLC7A5 and IRAP as candidate regulator of insulin signaling were examined in this study and their expression patterns in human FT tissue as well as in human trophoblasts cell-line ACH-3P were observed.The main hypothesis of the present study was that hyperglycemic conditions affect the expression of the examined transporters in the human trophoblast cell-line ACH-3P under hypoxia conditions. To proof this hypothesis the cells were treated with glucose concentrations mimicking normo- and hyperglycemia up to a three-day incubation period. Furthermore, the cells were cultured in 2.5%, 6.5% and 21% oxygen.In general, different glucose concentrations seemed to have no impact on the gene expressions, neither on RNA nor on protein levels. Looking at the influence of exposure time, it became apparent that the expression patterns among all four genes were different. Through focusing on the diverse oxygen concentrations, it became visible that 2.5% oxygen always yielded the highest level of gene expression. This may reflect the low oxygen tension in the intervillous space during the first trimester of gestation. Altogether, it would still be important to study the mechanism of biological action of those specific amino acid transporters across the placenta in the first trimester of gestation more precisely.vorgelegt von Sandra Novak, BSc.Karl-Franzens-Universität Graz, Masterarbeit, 2020(VLID)472479