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Gynikologie

Arch. Gyn/ik. 225, 15-30 (1978)

9 J. F. Bergmann Verlag 1978

Lichtmikroskopische und histochemische Untersuchungen an der Chorionplatte der reifen menschlichen Placenta* H. Weser und P. Kaufmann Anatomisches Institut der Universit/it Hamburg, MartinistraJ3e 52, D-2000 Hamburg 20

Lightmieroscoplcal and Histochemieal Studies on the Chorionic Plate of the Mature Human Placenta Summary. The chorionic plate of the normal mature human placenta was studied by light-microscopy and enzyme-histochemistry. Thereby the following findings were obtained in the various layers: The enzyme content of the amniotie epithelium refers to a secretory activity. The question with regard to a resorbent activity remains unclarified. The cells of the amnion mesoderm chiefly show the enzymes of the intermediary metabolism. The intermediate layer consists of mesothelium cells which furthermore have also phagocytotic activity. The chorionic plate mesoderm consists of several layers with connective tissue cells of diverse stage of differentiation. In the early embryonic phase they differentiate amnionward from the primary cytotrophoblast layer and still get cellular supply from residual primary cytotrophoblastic cells up to the date of birth. The enzymes of the primary cytotrophoblast cells refer accordingly with a strong activity of G6PDH to proliferation and differentiation. One part of the X-cells embedded in the Langhans fibrinoid stria descends from this primary cytotrophoblast layer; but in part they differentiate also from the Langhans cells of the placental villi surrounded by the fibrinoid stria. According to their different descent, these cells show a varying content of enzymes. The bordering of the chorionic plate to the intervillous space is represented by a rudimentary, syncytotrophoblast layer.

Key words: Human placenta -- Chorionic plate -- Enzyme histochemistry Cytotrophoblast. Zusammenfassung. Die Chorionplatte der normalen, reifen, menschlichen Pla-

centa wurde lichtmikroskopisch und enzymhistochemisch untersucht. Dabei wurden in den verschiedenen Schichten folgende Befunde erhoben: Der Enzym*

Mit Unterstfitzung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft

0003-9128/78/0225/0015/$ 3.20

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H. Weser und P. Kaufmann besatz des Amnionepithels weist auf eine sekretorische Leistung hin. Die Frage nach einer resorptiven T/itigkeit bleibt unklar. Die Zellen des Amnionmesoderms zeigen im wesentlichen nur die Enzyme eines Erhaltungsstoffwechsels. Der Zwischenschicht aus Mesothelzellen kommt dar/iber hinaus noch phagocytierende Aktivit/it zu. Das Chorionplattenmesoderm besteht aus mehreren Schichten mit Bindegewebszellen unterschiedlichen Differenzierungsgrades. Sie haben sich in der fr/ihen Embryonalzeit aus der primdren Cytotrophoblastlage amnionw/irts entwickelt und beziehen aus deren Resten bis zum Geburtstermin noch zellu1/iren Nachschub. Das Enzymmuster der prim/iren Cytotrophoblastzellen weist dementsprechend mit einer starken G6PDH-Aktivit~it auf Proliferations- und Differenzierungsvorg/inge hin. Ein Teil der in den Langhansschen Fibrinoidstreifen eingemauerten X-Zellen stammt ebenfalls von dieser prim~iren Cytotrophoblastlage ab; teilweise haben sie sieh aber auch aus den Langhanszellen eingemauerter Zotten differenziert. Der unterschiedlichen Herkunft entsprechend zeigen diese Zellen ein sehr variierendes Enzymmuster. Die Begrenzung der Chorionplatte gegen den intervill6sen Raum bildet eine rudiment~ire, inkonstant ausgebildete, enzymatisch wechselnd aktive Syncytiotrophoblastlage. Sehliisselwiirter: Menschliche Placenta - Chorionplatte - Enzymhistochemie Cytotrophoblast.

fAber die Morphologie der Chorionplatte der menschlichen Placenta liegen bislang nur wenige Untersuchungen vor. Zwar wurde diese Region in zahlreichen Ver6ffentlichungen neben anderen Placentaarealen bearbeitet (z. B. Langhans, 1877; Grosser, 1927; Singer and Wislocki, 1948; Bourne, 1962); speziell ihr gewidmete Studien betrafen aber meist nur Teilprobleme wie den Nabelsehnuransatz (Scheuner, 1964), das subchoriale Fibrinoid (Geller, 1959) oder die Chorionplattengef~ige (Nikolov u. Schiebler, 1973). Erst die k/irzlich ersehienene Ver6ffentlichung yon Wiese (1975) gibt mit Hilfe licht- und elektronenmikroskopischer Methoden einen strukturellen Gesamt/iberblick. Die vorliegende Arbeit entstand parallel zu den Untersuchungen Wieses und hat vor allem die Darstellung der enzymhistochemischen Verh/iltnisse zum Ziel. Besondere Beachtung wurde dabei einer bislang weitgehend unbeachteten Cytotrophoblastform geschenkt, die an der Grenze vom Chorionmesoderm zum Fibrinoid liegt, und die - wie die Untersuchungen ergaben - f/Jr das Wachstum der Chorionplatte von entscheidender Bedeutung ist.

Material und Methode

Das Untersuchungsmaterial wurde aus 22 spontan geborenen Placenten entnommen. Weiterhin standen zwei Placenten aus Schnittentbindungen zur Verftigung. Die Schwangerschaftsverl/iufe waren, abgesehen yon einer Pr~ieklampsie und einer Anti-D-Situation, unauff'~illig.Sofort nach der Geburt wurden aus den Placentenjeweils zwei zentral und zwei marginal liegende St/Jckehen von 5 x 10 x 10 mm Kantenl~inge herausprgpariert und mit dem Kiihlfinger des Kryostaten (Cryocut) auf -30 ~ C eingefroren. F/Jr die Histologiewurden gleiche Bl~Sckein Formalin fixiert, in Paraffin eingebettet, 10 dick geschnitten und mit Hgmatoxilin-Eosin, Azan bzw. Toluidinblau gefiirbt.

Histochemie der Chorionplatte

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Ffir die Histochemiewurden Cryostatschnittevon 4-6 ~ Dicke angefertigt.Die Inkubation erfolgte bei 37~ C. Es wurden folgende Enzyme nachgewiesen: Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase (G6PDH), 6-Phospho-Gluconat-Dehydrogenase(6PGDH), Lactat-Dehydrogenase(LDH), SuccinatDehydrogenase (SDH), Malat-Dehydrogenase(MDH), Isoeitrat-Dehydrogenase(IDH), /3-Hydroxybutyrat-Dehydrogenase (fi-HBDH), Glutamat-Dehydrogenase(GDH), 17-/3-Hydroxi-Steroid-Dehydrogenase (17-]3-OHDH),3-/3-Hydroxi-Steroid-Dehydrogenase(3-t3-OHDH),Prostaglandin-Dehydrogenase (ProDH), Alkalische Phosphatase (AP), Saure Phosphatase (SP). Inkubationsmediens. Kaufmann u. Stark (1972) bzw. Pearse (1968, 1972).

Befunde

Die enzymhistochemischen Befunde sind in Tabelle 1 zusammengefaBt. Im Text werden deswegen neben einer allgemeinen morphologischen Beschreibung nur einige Besonderheiten aufgef/ihrt, die tabellarisch nicht zu erfassen sind. Das Amnionepithel stellt sich im Lichtmikroskop als einschichtiges, einreihiges, kubisch bis hochprismatisches Epithel dar, dessen H6he groBen Schwankungen unterworfen ist. Die Zellen sitzen einer ungleichm/igigen dicken Basalmembran auf. Der Zellverband ist nicht immer geschlossen. Steltenweise liegt die Basalmembran fiber gr613ere Strecken frei. Die Kerne der Epithelzellen sind oval, chromatinreich und zeigen im Schnitt ein bis zwei Nucleolen. Alle morphologisch intakt erscheinenden Zellen zeichnen sich durch hohe Dehydrogenasenaktivit~iten aus, lassen jedoch AP und SP weitgehend vermissen (Abb. 1, 2). Die Kompaktlage (Abb. 5) folgt der Basalmembran als breite Zone dichter Fasermassen. Sie besteht aus fast parallel zur Oberfl~iche laufenden Kollagenfasern, die untereinander ein dichtes Netzwerk bilden. Diese Schicht ist immer frei von Zellen und bildet etwa ein Drittel des gesamten Amnions. Dem Fehlen von Zellen entsprechend sind Enzymaktivit/iten nicht nachweisbar. Von dieser kernfreien Zone setzt sich die Amnionfibroblastenlage deutlich ab: Sie besteht gew6hnlich aus zwei Schichten von Fibroblasten mit ihren Ausl/iufern. Im Lichtmikroskop erscheint diese Lage aufgelockerter als die darfiber liegende Kollagenfaserschicht. Die beiden Schichten der Fibroblasten laufen auf Vertikalschnitten sowohl untereinander als auch zur Epithelschicht streng parallel. Auf Horizontalschnitten zeigt sich, dal3 diese Zellen untereinander ein dichtes Netzwerk (Scherengitter) bilden. Die Kerne der Fibroblasten, die sich auf Vertikalschnitten als langgezogene Spindeln darstellen, erscheinen auf Horizontalschnitten dagegen rund bis oval. Sie haben damit eine diskusartige Gestalt. Im Gegensatz zu den Angaben von Bautzmann und Schr6der (1955) und Bourne (1962) konnten wir in dieser Schicht keine vakuolisierten oder granulierten Zellen - Hofbauerzellen - finden. Enzymatisch f/ilk in den Fibroblasten die hohe Aktivit~it der LDH (Abb. 2) bei schwachem G6PDH-Nachweis auf. Die beschriebenen Amnionschichten werden durch eine rudimentfire Mesothellage (Zwischenschicht) gegen das Chorion abgegrenzt. Die Mesothelzellen liegen in einem sehr weitmaschigen, lockeren Netz aus Fasern, die auch auf das Chorion fibergreifen. Wegen ihrer Kleinheit entgehen diese Zellen beim Enzymnachweis h~iufig der Beobachtung. Soweit sie identifizierbar sind, unterscheiden sie sich enzymatisch nicht wesentlieh von den Amnionfibroblasten. Der trophoblastisehe Teil der Chorionplatte beginnt mit dem Chorionmesoderm. Dieses weist eine vertikale Schichtung auf, die aber nicht so klar gegliedert ist, wie

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H. Weser und P. Kaufmann

Tabelle 1. TabeUarische Zusammenfassung der Enzymaktivit~itenund ihre Verteilung in der Chorionplatte der menschlichen Plazenta

Amnionepithel

LDH

G6PDH 6PGDH ~GPDH SDH

MDH

IDH

++++

+++/

++++

+++

+++/

++

+++

+++

+++ ++

++++

Amnionmesoderm

+++/

++

++++

+/

++/

++

+++

++

+++

++++

Rudiment~ire Mesothelzellen

+++

Chorionmesoderm

+++

++

++

++

++

Primfirer Cytotrophoblast

++++

+++/

+++

+++

Im Fibrinoid liegende Riesenzellen (X-Zellen)

+++/

Syneytium

+++

++

Amnionmesoderm

+++

++

+++

++

+++/

+++/

+++

++++

++++

++/

+++

+++

++

++++

+++

++

++

++++

+++

++++

++++

+++

+++

+++

++++

17-/3OHDH

3-/3OHDH

Pro-DH

AP

SP

+++/

+++/

++/

++++

++§

++++

+++

+++

+++

++

fiHBDH GDH

Amnionepithel

+/

+ +

++/ +++

Rudiment~ire Mesothelzellen Chorionmesoderm

+

+++

+++

++/

+++

+++

+/

++/

++

+++ ++++

Prim/irer Cytotrophoblast

+

+++

+++

+++

Im Fibrinoid liegende Riesenzellen (X-Zellen)

+

++/

+++

+++

Syncytium

+

+++

++++

++

oder

oder

m

+++

++/ +++

+++

+++

++/

--

++++

+++

die des Amnions. D e n Hauptteil bilden Fibroblasten, die in ein Netzwerk von Fasern eingebettet sind. M a n muB sich die Zellen wie in den Poren eines S ch w am m es liegend vorstellen, da das Fasernetzwerk sowohl horizontal als auch vertikal dicht verflochten ist. Die langen Fasern, die die Lagen untereinander verbinden, ziehen bis in die Trophoblastlage hinein. Innerhalb dieses Netzwerkes yon Fasern lassen sich lichtmikroskopisch drei Arten v o n Chorionmesodermzellen unterscheiden, die - in F o r m , G r 6 g e und Hgufigkeit verschieden -- in Streifen tibereinander liegen. D er erste Streifen wird yon den typischen Fibroblasten gebildet. Es sind mehrere Lagen

Histochemie der Chorionplatte

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Abb. 1. fJbersichtsdarstellung der MDH. Das Amnionmesoderm macht die leichte Faltung des Amnionepithels mit (oberes Bilddrittel). Darunter folgt ein breiter Verschiebespalt, dann in Bildmitte das Chorionmesoderm. Dieses ist durch eine diskontinuierliche Lage hochaktiver Zellen vom schmalen Fibrinoidstreifen abgegrenzt. In Bildmitte geht eine grol3e Stammzotte nach unten ab, beiderseits yon ilar ist intervill~ser Raum mit Zotten. Vergr. 144 x

dieser spindelf6rmigen langgezogenen Zellen so dicht untereinander versetzt angeordnet, dal3 der Eindruck einer massiven Platte entsteht. Die Zellkerne sind je nach Auffaltung des A m n i o n s oval bis gestreckt wellig. D e r zweite Streifen ist in der F o r m der Kerne einheitlicher: Es finden sich fast ausschliet31ich langgestreckte spindelf6rmige Kerne, die erst a m Lrbergang zur dritten Lage k/irzer und gedrungener werden.

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Abb. 2 u. 3. (Legenden s. S. 22)

H. Weser und P. K a u f m a n n

Histochemie der Chorionplatte

Abb. 4 u. 5. (Legenden s. S. 22)

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H. Weser und P, Kaufmann

Der dritte Streifen enth/ilt die gro/3en Chorionmesodermzellen. Die Kerne dieser Zellen sind k~rzer als die der bislang beschriebenen Bindegewebszellen, gedrungen und von polygonaler Form. Eine klare Schichtung ist kaum mehr zu erkennen. Die Zellen liegen lockerer und zeigen v o n d e r Anordnung her bereits eine Beziehung zum Trophoblasten (Abb. 4). Durch besondere Gestalt und Lokalisation l~il3t sich an der Grenze zum Fibrinoid eine unregelm~il3ig ausgepr~igte Lage grofler eckiger Zellen abgrenzen (Abb. 3, 4). Sie liegen in unregelm/il3igen Abstfinden in kleinen Zellnestern fihnlich einem Epithelverband zusammen. Lediglich nahe dem Placentarand werden sie h~iufiger und k6nnen dort einen mehrschichtigen Verband bilden. Sonstige Gesetzm~13igkeiten in ihrem Vorkommen sind nicht zu erkennen. Kerne und Zelleiber zeigen im Schnitt eine fast rechteckige F o r m und liegen in einer Einziehung des Fibrinoids, die sich zum Chorionbindegewebe hin 6ffnet. Die Zellen weisen nur wenig Cytoplasma auf. Histochemisch fallen sie besonders dutch die extreme G6PDH-Aktivit/it auf. Auch einige anderen Enzyme reagieren in ihnen st~irker als in allen anderen Zellen der Chorionplatte. Das bis zum intervillfsen R a u m hin folgende Langhanssche Fibrinoid stellt eine unterschiedliche dicke, teils massive, teils scherengitterartig durchbrochene Schicht dar. In ihm findet man die Chorionplattenriesenzellen in v611ig regelloser Anordnung. Die grol3en polygonalen Zelleiber weisen meist basophiles Cytoplasma auf. In der Nachbarschaft von in das Fibrinoid eingemauerten Zotten zeigen diese Riesenzellen strukturell und enzymatisch flief3ende f2berg~inge zu den noch verbliebenen Langhanszellen. Histochemisch lassen sich die Chorionplattenriesenzellen in zwei Gruppen teilen: Diejenigen, die in der Nachbarschaft eingemauerter Zotten liegen, reagieren beim AP-Nachweis positiv, die anderen negativ. Alle anderen Enzyme variieren in der Akfivit/it zwar auch sehr, aber unabh~ingig yon dieser durch die A P gegebenen Unterteilung. Gegen den intervill6sen R a u m wird das Fibrinoid nur stellenweise durch eine Lage Syncytiotrophoblast abgegrenzt. Dieser

Abb. 2. Beim LDH-Nachweis ist die zerkl~ftete Form des Amnionepithels, die im wesentlichen durch erweiterte Interzellularspalten bedingt ist, besonders gut zu erkennen. Das Epithel ist hier sehr stark gefaltet. Das Bindegewebe ist sehr sp/irlich. Darunter folgt eine fast geschlossene Lage polygonaler Zellen (prim~irer Cytotrophoblast), die die Grenze zum Fibrinoidstreifen mit seinen verstreuten Riesenzellen (unteres Bilddrittel) markiert. Das Pr~iparat stammt aus der Placentarandregion. Vergr. 120 x Abb. 3. Darstellung der G6PDH. Das Chorionmesoderm (ganz oben) reagiert ~iul3erst schwach. An seiner Untergrenze liegt eine grol3e eckige Zelle, die sich durch eine besonders starke Reaktion auszeichnet (prim/irer Cytotrophoblast, Pfeil). Die darunter folgenden Riesenzellen sind schw~icherdargestellt. Das Chorionplatten- und Zottensyncytium (unteres Bilddrittel) reagiert stark. Vergr. 170 x Abb. 4. LDH-Nachweis am Ubergang vom Chorionmesoderm (obere zwei Drittel des Bildes, mit grol3er Arterie) zur prim~iren Cytotrophoblastlage (ganz unten). Die grol3en eckigen Zellen der prim/iren Cytotrophoblastlage differenzieren sich unter L~ingenwachstum und gleichzeitiger Streckung mesodermw~irts (im Bild nach oben) zu Bindegewebszellen. Vergr. 320 x Abb. 5. Darstellung der SDH in Amnion (aufgefaltet in den oberen zwei Dritteln des Bildes und Chorionmesoderm, unteres Bilddrittel). Der granul/ire Reaktionsausfall weist auf den mitochondrialen Sitz der Enzyme hin. Er ist im Amnionepithel besonders stark. Die Kompaktlage darunter hebt sich durch v611ige Zellfreiheit gut ab. Vergr. 110 x

Histochemie der Chorionplatte

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weist vielfach pyknotische Kerne auf und ist enzymatisch meist minder aktiv als das Zottensyncytium. Ober weite Strecken grenzt das Fibrinoid direkt an das mfitterliche Blut (Abb. 3).

Diskussion

Amnionepithel Im Gegensatz zu den starken strukturellen Schwankungen, die yon den einzelnen Autoren sehr unterschiedlich beurteilt werden, ergeben die enzymhistochemischen Untersuchungen am Amnion im wesentlichen ein einheitliches Bild. Die LDH und die Citratcyclusenzyme zeichnen sich durch eine besonders starke Aktivit~it aus; dieses korreliert mit ultrastrukturellen Befunden yon Smadja et al. (1973), die einen hohen Mitochondrienreichtum beschrieben (Abb. 1, 2, 5). Auch das von Hempel (1972) beschriebene ausgepr~igte interzellul/ire Hohlraumsystem sowie die zahlreichen zum Zellapex und an den Zellseiten vorkommenden Mikrovilli weisen auf eine hohe Aktivit/it der Amnionepithelzellen bin. Im Vordergrund aller Oberlegungen steht dabei bei den meisten Autoren die Frage der Fruchtwassersekretion bzw. der Fruchtwasserresorption. Wie auch andere Autoren, stehen wir auf dem Standpunkt, dab das Fruchtwasser durch Sekretion des Amnions entsteht (Literatur s. Smadja et al., 1973). Diese Deutung ist mit unseren histochemischen Befunden in Einklang zu bringen. Hierzu passen auch die substrathistochemisch in groBer Zahl nachgewiesehen Lipoidtropfen, die friiher bereits von Cannon et al. (1955), Hempel (1972), Smadja et al. (1973) besehrieben wurden. Armstrong et al. (1968) sind der Auffassung, daf3 es sich bei ihnen um echte sekretorische Leistungen der Zelle handelt. Der Gesamtlipidgehalt im Fruchtwasser steigt von der 30. bis zur 40. Schwangerschaftswoche stark an (Nakamura et al., 1972). Schmidt u. Mitarb. (1971) konnten durch chemische Analyse Triglyceride, Phospholipide und Cholesterin in den Fetttr6pfchen des Fruchtwassers nachweisen. Zur Synthese dieser Substanzen wird N A D P H z ben6tigt. Hauptlieferant hierffir ist der Pentosephosphatcyclus, dessen Aktivit/it nach der Reaktion des G6PDH- und des 6PGDH-Nachweises im Amnionepithel sehr stark ist. Ffir die Herkunft der Amnionflfissigkeit aus dem Amnionepithel sprechen auch die Befunde von Kratzsch u. Grygiel (1972), die eine hohe UDP-Glucose-Dehydrogenaseaktivit~it im Amnion feststellten. Die fiber diese Reaktion gebildete Glucorons/iure k6nnte nach diesen Autoren - da die F/ihigkeit der Leber und Niere des Feten zur Glucoronidbildung gering ist - d e r Entgiftung des fetalen Urins dienen. Entsprechend wurde 1969 yon Aleem und Pinkerton Glucoronide im Fruchtwasser nachgewiesen. Die UDP-Glucurons/iure im Amnionepithel kann weiterhin dem Aufbau yon sauren Mucopolysacchariden dienen, die Kratzsch u. Grygiel als alcianophile Substanzen in licht- und elektronenoptisch nachgewiesenen Vakuolen fanden. Schmidt u. Mitarb. (1971) wiesen saure Mucopolysaccharide im Fruchtwasser nach. Die F/ihigkeit des Amnionepithels zur Resorption ist bewiesen worden. So ist zum Beispiel schon seit 1962 (Bourne) die Aufnahme von Mekonium aus Fruchtwasser bekannt. Tiedemann (1971) fand im Amnionepithel des Schafes eine ATP-

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Abb. 6. Darstellung der 17-/3-OHDH. Das Enzym zeigt seine st~irkste Aktivit~it im Amnionepithel (oben) und in einzelnen der Riesenzellen im Fibrinoidstreifen (linke untere Bildh~ilfte). Vergr. 140 x

ase-Aktivit~it, die teils am interzellul~iren und teils am apikalen Plasmalemm lokalisiert war. Es ist nicht klar, ob es sich dabei um eine Transport-ATPase gehandelt hat, und ob dieser Befund auch auf das menschliche Amnion iibertragbar ist. Das Fehlen yon alkalischer und saurer Phosphatase in unserem Material ftigt sich in dieses Bild eines resorbierenden Epithels nicht ein. Trotz dieser histochemischen Ungereimtheit kann sowohl die Resorption als auch die Sekretion des Fruchtwassers durch das Amnionepithel als wahrscheinlich gelten. Vom Beispiel der Schilddrfise ist bekannt, dab dort der Wechsel von Sekretion zur Speicherung bzw. zur Resorption auch mit einem Wechsel der Zellform einhergeht. Dort sind diese Zust/inde an die Zellformen kubisch, platt und hochprismatisch gekoppelt. Wir halten es f/Jr m6glich, dal3 die Variabilit/it des Amnionepithels auf /ihnliche funktionelle Unterschiede zur/ickzufiihren ist oder, wie in der Schilddr/Jse, cyclisch wechselt.

Histochemie der Chorionplatte

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A mnionbindegewebe Das Amnionbindegewebe zerf/illt nach Bourne (1962) und Wiese (1975) in eine /iuf3ere kompakte Lage, die zellfrei ist und eine inhere lockere Lage mit Bindegewebszellen. Die histochemischen Untersuchungen zeigen dabei sehr deutlich, dab die Bindegewebszellen in Form zweier fl/ichiger Lagen vorkommen, die von Platten sich durchkreuzender kollagener Fasern getrennt werden. Ihre Lagen sind untereinander und zum Amnionepithel streng parallel orientiert und machen auch somit alle Falten des Amnionepithels mit (Abb. 5). Ultrastrukturell wurden von Wiese (1975) zwei verschiedene Zelltypen beschrieben: kleinere ovoide Fibroblasten und gr66ere spindelf6rmige Fibrocyten, die Lysosomen enthalten. Histochemisch reagieren jedoch alle Zellen dieser Lage einheitlich. Die Lactat-Dehydrogenase, die o~-Glycerophosphat-Dehydrogenase und die Citratcyclusenzyme entsprechen in der Reaktion der des Amnionepithels; die Enzyme des Pentosephosphatcyclus sind jedoch deutlich schw/icher. Die nach Kratzsch u. Grygiel (1972) auch in diesen Zellen vorkommende UDP-Glucose-Dehydrogenase dfirfte im Zusammenhang mit der Produktion saurer Mucopolysaccharide ffir die Interzellularsubstanz stehen.

Zwisehensehieht Die Grenze vom Amnionmesoderm zum Chorionmesoderm wird durch ihre Armut an Zellen sowie hiiufige Abril3spalten gekennzeichnet. Am Rande dieser Spaltrfiume fanden wit vereinzelt kleine ovale Zellen mit dichtem Zellkern. Sic unterscheiden sich in ihren Enzymaktivit/iten lediglich durch einen etwas schw~icheren Ausfall s/imtlicher Enzyme von den Amnionbindegewebszellen. Im Gegensatz zu Wiese (1975), der diese Zellen den Hofbauerzellen der Placenta gleichsetzt, nehmen wir aus fiberwiegend embryologischen Grfinden an, dab es sich hierbei um Reste der Mesothelzellen des Amnions bzw. der Heuserschen Membran handelt. Da Mesothelzellen potentielle Phagocyten sind, sind die entsprechenden strukturellen Befunde von Wiese durchaus erkl/irbar. Eine begrenzende Funktion ist diesen vereinzelten Zellen sicherlich nicht mehr zuzubilligen; es scheint sich lediglich um Rudimente zu handeln. Zusammenfassend besteht das Amnion damit aus drei Schichten: Einem hochstoffwechselaktiven Epithel mit Basalmembran, einer zellfreien Kollagenfaserschicht und einer stark vernetzten Fibroblastenlage mit St/itzfunktionen. Der Bereich der rudiment/itch Mesothelzellen wird durch zahlreiche Kollagenfasern, die in das Chorionmesoderm iibertreten, durchbrochen, so dab trotz guter Verschiebbarkeit zwischen Amnionmesoderm und Chorionmesoderm die Haftung beider Lagen gew~ihrleistet ist.

Chorionplattenentwieklung Der trophoblastische Anteil der Chorionplatte der menschlichen Placenta besteht aus mehreren Schichten unterschiedlicher embryologischer Herkunft, unterschiedlichef Struktur und unterschiedlicher enzymhistochemischer Reaktion. Zur Deutung

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der einzelnen Schichten im Zusammenhang mit den histochemischen Befunden ist die Kenntnis der Chorionplattenentwicklung unerl/il31iche Voraussetzung. Sie soil deswegen kurz dargestellt werden: Mit dem Eindringen der Blastocyste in das Endometrium wandelt sich fiberall dort, wo mfitterliches und fetales Gewebe Kontakt bekommen, der Cytotrophoblast in Syncytiotrophoblast um. Nach AbschluB des Implantationsvorganges besteht deswegen die ganze Blastocystenoberfl/iche aus einer geschlossenen syncytialen Schicht, der innen zur Blastocystenh6hle eine unvollst/indige Lage Cytotrophoblast anliegt. Der Implantationspol der Blastocyste verdickt sich in den folgenden Tagen sehr stark. Er wird sp/iter zur Placenta, w/ihrend sich der Antiimplantationspol zum Chorion laeve zurfickbilden wird. Im verdickten Syncytiotrophoblasten des Implantationspoles treten etwa am 8. Tag p.c. Einschmelzungsherde auf, die schnell zu einem System kommunizierender Lacunen konfluieren. Aus ihnen wird sp/iter der intervill6se Raum werden. Die basal davon an das mfitterliche Gewebe grenzende Syncytiumlage wird sp~iter zur Basalplatte, die fruchth6hlenw/irts liegende geschlossene Syncytiumschicht der innen einige Cytotrophoblastzellen anliegen, ist der Vorl~iufer der Chorionplatte. A m 12. Tag p.c. 16sen sich einzelne Cytotrophoblastzellen aus dem Verband der Chorionplatte, wandern in Richtung Fruchth6hle und differenzieren sich dort zu primitiven Bindegewebszellen. Die Chorionplatte ist damit dreischichtig geworden und besteht vom intervill6sen Raum zur Fruchth6hle aus: Syncytium, Cytotrophoblast und Bindegewebszellen (Abb. 7). Diese Schichtung bleibt im Prinzip bis zum Ende der Schwangerschaft erhalten, wird aber durch umfangreiche Gewebsunterg/inge zum Teil erheblich irritiert. Alle drei Lagen gehen bei Degeneration in Fibrinoid fiber, das als Langhanssches Fibrinoid bezeichnet wird (Langhans, 1877; Bourne, 1962). Von derartigen Gewebsunterg~ingen ist vor allem die Syncytiumlage betroffen, die deswegen immer lfickenhafter wird und gegen Ende der Schwangerschaft nur noch aus kurzen unterbrochenen Syncytiumstreifen besteht. Durch Fibrinauflagerungen aus dem mfitterlichen Blut von Seiten des intervill6sen Raumes wird die Fibrinoidlage immer umfangreicher. Die Reste der prim~iren Cytotrophoblastenlage werden immer weiter vom intervill6sen Raum abgedr/ingt, ihre Zellen werden gr613tenteils von Fibrinoid ummauert und dabei zu hochdifferenzierten sog. Chorionplattenriesenzellen (X-Zellen) transformiert. Neuer Cytotrophoblast kann auch aus den Langhanszellen von Zotten rekrutiert werden, die mit dem Fibrinoid der Chorionplatte verschmolzen und schlieglich in dieses eingemauert wurden. Das Syncytium geht dabei zugrunde, die Langhanszellen 16sen sich vom Stromakern der Zotten und schw/irmen in das umgebende Fibrinoid aus. Gleichartige Vorg/inge wurden in einer Untersuchung der Basalplatte beschrieben (Kaufmann u. Stark, 1971).

Abb. 7. Darstellung der implantierten Blastocyste.Am 12. Tag p.c. 15sen sich einzelne Trophoblastzellen aus dem Verband des prim/iren Cytotrophoblasten, wandern in Richtung Fruchth6hle und differenzieren sich dort zu primitivenBindegewebszellen(extraembryonalerMesoblast). Die in Richtung Syncytiotrophoblast wandernden Zellen werden sp~iter z. T. yon Fibrinoid eingemauert und zu Chorionplattenriesenzellen (X-Zellen) transformiert, der Rest wird zu den StammzeUender Zotten-Langhanszellen. Die Pfeile geben die beiden mSglichen -bis zur Placentareifeerhaltenen - Differenzierungsrichtungen des prim/iren Cytotrophoblasten an Abb. 8. Schema der Schichtung der reifen menschlichen Chorionplatte

Histochemie der Chorionplatte

Chorionplatten-~ Anlage

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Amnionepithel Kompakt-Lage Fibroblastenlage Mesothellage 1. 2.Chorionmesodermlage 3. prims Cytotrophoblast Fibrinoidlage mit X-Zellen Syncytium

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Das Chorionplattenbindegewebe, das in den ersten Schwangerschaftswochen noch weit in die Fruchth6hle reichte und an seiner Oberfl~iche yon Mesothelzellen der Heuserschen Membran bedeckt war, wird durch die Ausdehnung der Amnionh6hle allm~ihlich schmaler. Diese ist in der 6.-7. Schwangerschaftswoche (Grosser, 1927) so groB geworden, dab Amnion und Chorionbindegewebe 6rtlich Kontakt bekommen. Auch das Amnion ist dreischichtig und besteht aus einem inneren Amnionepithel, einer mittleren Amnionbindegewebslage und einem/iuBeren Amnionmesothel. Die Mesothelien von Amnion- und Chorionbindegewebe bilden sich im AnschluB an die Verschmelzung im 3. Schwangerschaftsmonat weitgehend zuriick, so dab die Bindegewebslagen von Amnion und Chorion unmittelbaren Kontakt bekommen. Mit diesem Schritt ist der Prozef5 der Chorionplattenbildung im wesentlichen abgeschlossen.

Chorionmesoderm Das Chorionmesoderm kann nach der Form der Kerne seiner ZeUen in drei Schichten eingeteilt werden, die sich histochemisch jedoch nur unwesentlich unterscheiden. Die erste Schicht wird dutch eine mehrfache Fibroblastenlage gebildet, die zwar nicht entwicklungsgeschichtlich, jedoch mechanisch-funktionell noch zum Amnion geh6rt. Die Fibroblasten sind so dicht untereinander vernetzt angeordnet, dab der Eindruck einer massiven Platte entsteht. Wiese (1975) bezeiehnet diese Zone als gerichtetes Bindegewebe. In der darauffolgenden Zone des ungerichteten Bindegewebes iiberwiegen Zellen mit langgestreckten spindelf6rmigen Kernen, die zum Trophoblasten hin kfirzer werden. Sie geht fliel3end fiber in eine Schicht groBer Mesodermzellen mit kurzen gedrungenen oder polygonalen Kernen. Die Zellen aller drei Schichten weisen lediglich beim Nachweis der LDH, MDH und 17-/3-Steroid-Dehydrogenase eine starke Aktivit/it auf. Auch diese nimmt vom Trophoblasten zum Amnion hin allm~ihlichab. Weder ultrastrukturell (Wiese, 1975) noch histochemisch bestehen Anhaltspunkte ffir eine besondere Stoffwechselleistung dieser drei Schichten. Wir sehen die nachgewiesenen Enzyme lediglich als Ausdruck eines Erhaltungsstoffwechsels.

Primdre Cytotrophoblastlage An der Grenze vom Chorionmesoderm zum Fibrinoid findet man vereinzelt kleine Gruppen meist quaderf6rmiger Zellen, die meist in einer einschichtigen Lage nebeneinander liegen und mit groBen Kernen ausgestattet sind. H/iufig findet man sie in kleinen Buchten des Fibrinoids. Von den Zellen des Chorionmesoderms heben sie sich durch fehlende Ausl~ufer, durch die Bildung begrenzter epithelialer Verb/inde, durch die gr6Bere Gestalt sowie durch die h6here Aktivit/it aller nachgewiesenen Enzyme ab. Besonders auffallend ist dabei die starke Aktivit/it der G6PDH. Die Lage dieser Zellen an der Fibrinoid-Mesoderm-Grenze und ihre Eigenart, kurze epithelartige Verb/inde zu bilden, spricht ffir die Annahme, dab es sich hierbei um ein Oberbleibsel der ursprfinglichen prim~iren Cytotrophoblastlage handelt, die dem prim~iren Chorionplattensyncyfium blastocystenh6hlenw~irts anlag und aus der das

Histochemie der Chorionplatte

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Chorionmesoderm sich differenzierte. Vergleichsuntersuchungen an frfihen Meerschweinchenplacenten (Kaufmann u. Davidoff, 1977) ergaben an vergleichbarer Stelle entsprechende Zellformen. Die hohe Enzymaktivitiit dieser Zellen, insbesondere beim Nachweis der Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase, 1/if3t sich mit dem Bild rudiment/irer Zellen nicht ganz in Einklang bringen. Vor allem die Aktivit~it der Schltisselenzyme des Pentosephosphatcyclus lg.13t an einen regen Baustoffwechsel denken. Histochemisch und strukturell nachweisbare Obergangsformen zwischen diesen Zellen und Zellen des Chorionmesoderms einerseits sowie zu in das Fibrinoid eingemauerten Chorionriesenzellen andererseits 1/il3t uns vermuten, dab in diesen Zellen immer noch die gleichen Differenzierungsprozesse ablaufen k6nnen, wie zu Beginn der Schwangerschaft. Die allmiihliche Gr6f3enabnahme der Chorionbindegewebszellen vom Fibrinoid bis zum Amnionmesoderm und die Veriinderungen ihrer Enzymaktivit/it w/iren damit als Reifungsprozel3 aufzufassen, der mit diesen prim~iren Cytotrophoblastzellen seinen Anfang nimmt. Auf der anderen Seite k6nnen diese Zellen jedoch auch von Fibrinoid ummauert werden und dann in typische Chorionplattenriesenzellen (X-Zellen) transformiert werden. Aufgrund dieser Entwicklung ist es nicht verwunderlich, dab Wiese (1975) in seiner elektronenoptischen Studie eine auffallende Ahnlichkeit zwischen den Chorionbindegewebszellen und gut differenzierten Cytotrophoblastzellen feststellte.

Fibrinoidlage Die in der Fibrinoidlage der Chorionplatte eingemauerten Riesenzellen entsprechen strukturell und histochemisch gleichartigen Zellen in der Basalplatte. Dort werden sie als X-Zellen bezeichnet. Die hohe Aktivit~it, vor allem der Citratcyclusenzyme und der Lactatdehydrogenase bei einer Reduktion der 6GPDH, weist auf eine funktionelle Spezialisierung bin. Wie im Falle der X-Zellen der Basalplatte (Stark u. Kaufmann, 1972) ist es jedoch nicht sicher m6glich, Aussagen fiber die Art dieser Spezialisierung zu machen. Der im Vergleich zu anderen Zellen der menschlichen Placenta stark positive Nachweis der 3-/3- und 17-/3-Steroid-Dehydrogenase l~il3t an eine Beteiligung am Steroidstoffwechsel denken. Besonders interessant ist in diesen Zellen das Verhalten der alkalischen Phosphatase. W~ihrend ein GroI3teil dieser Zellen dieses Enzym vollst/indig vermissen l~il3t - dabei handelt es sich regelm~igig um die Zellen, die Ubergangsformen zu den prim/iren Cytotrophoblastzellen darzustellen scheinen - weisen einzelne, meistens oberfl~ichlich in der N/ihe des intervill6sen Raumes und in der N/ihe yon eingemauerten Zotten gelegene X-Zellen dieses Enzym in deutlicher Aktivit~it auf. Ahnliche Verh/iltnisse wurden bereits frfiher in der Basalplatte gefunden (Stark u. Kaufmann, 1972). Auch hier an der Chorionplatte hat man Grund zu der Annahme, dab es sich bei AP-positiven Zellen um X-Zellen handelt, die aus in die Chorionplatte einbezogenen Zotten stammen. Diese sind damit nicht als direkte Abk6mmlinge des prim~iren Cytotrophoblasten der Chorionplatte aufzufassen, sondern vielmehr als direkte Abk6mmlinge der Zotten-Langhanszellen, deren prospektive Bedeutung ja die Bildung von AP-positivem Syncytium war.

Danksagung. Ffir bew~ihrtetechnische Assistenz danken wir Frau Elke B6hm.

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H. Weser und P. Kaufmann

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