licht- und elektronenmikroskopische untersuchungen an der chorionplatte der reifen menschlichen...

Arch. Gyn~ik. 218, 24.3-2,5.9 (1975) �9 by J. F. Bergmann Mfinchen 1975

Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen an der Chorionplatte der reifen menschlichen Plazenta*

K.-H. Wiese

Anatomisches Institut der Universit~it Wiirzburg (Lehrstuhl: Prof. Dr. T. H. Schiebler}

Eingegangen am 19. Februar 1975

Light and Electron Microscopic Invest igat ions on the Chorionic Plate

of the Human Placenta at Term

Summary. The chorionic plate of the human placenta at term consists of amniotic epithelium, amniotic connective tissue, intermediate layer, chorionic connective tissue, cytotrophoblast, and syncytiotrophoblast. - The connective tissue layers are divided into unorientated (situated just below the amniotic epithelium and in direct contact with the trophoblast) and orientated layers (between the two unorientated connective tissue layers). Besides an acellular border below the amniotic epithelium the connective tissue includes fibrocytes, fibroblasts, histiocytes, and old Hofbauer cells in the intermediate layer. - From the edge of the chorionic plate to its centre, the number of well preserved cytotrophoblasts decreases; instead of them especially intercellular substances (subchorial fibrinoid) but also degenerating cells predominate. In the trophoblast layer rests of chorionic villi are localized. Among the intact cytotrophoblasts 4 types can be distinguished (less differentiated, well differentiated, spongiotrophoblast-like, and glycogen-rich cytotrophoblastic cells). They are interpreted as different develop- mental stages of one and the same cell population. - The syncytiotrophoblast is inter- rupted at many places; only fragments can be observed. Then cytotrophoblastic cells or intercellular substances may form the border to the intervillous space.

Ke V mords: Human Placenta - Chorionic Plate - Cytotrophoblast - Syncytiotropho blast.

Zusammenfassung. Die Chorionplatte der reifen menschlichen Plazenta besteht aus Amnionepithel, Amnionbindegewebe, Zwischenschicht, Chorionbindegewebe, Cytotro- phoblast, Syncytiotrophoblast. Die Bindegewebsschichten gliedern sich in ungerichtete (unmittelbar unter dem Amnionepithel und direkt am Trophoblasten gelegen) und gerichtete Lagen (zwischen den beiden ungerichteten Bindegewebsschichten). Abgesehen yon einem azellul~ren nnter dem Amnionepithel befindlichen Saum, enth~ilt das Binde- gewebe Fibrozyten, Fibroblasten, Histiozyten sowie alternde Hofbauerzellen in der Zwischenschicht. Vom Chorionplattenrand nach zentral nimmt die Zahl der gut erhaltenen Cytotrophoblasten ab; stattdessen fiberwiegen degenerierende Zellen und vor allem Interzellularsubstanz (subchoriales Fibrinoid}. In der Schicht des Trophoblasten liegen Zottenreste. Unter den gut erhaltenen Cytotrophoblasten lassen sich 4 Typen abgrenzen (wenig differenzierter, gut differenzierter, spongiotrophoblastartiger, glykogenreicher Cytotrophoblast). Sie werden als verschiedene Entwicklungsstufen der glei-

* Mit Unterstfitzung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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chen Zellart angesehen. Der Syncytiotrophoblast ist l~ckenhaft und nur noch in Resten vorhanden. An seiner Stelle k6nnen Cytotrophoblasten oder Interzellularsubstanz die Grenze zum intervill6sen Spaltraum bilden.

Einleitung

Bei Untersuchungen an der Chorionplatte der reifen menschlichen Plazenta wurden bisher nur Einzelprobleme bearbeitet, z. B. die Verankerung der Nabel- schnur an der Chorionplatte (Schenner, 1964), die Chorionplattengef~l~e (Nikolov und Schiebler, 19731, Herkunft, Natur und Bedeutung des sog. subchorialen Fibrin- streifens (Langhans, 1877; Grosser, 1925, 1927; Singer und Wislocki, 1948; Bu- sanny-Caspari, 1952, 1957; Geller, 1959; u. a.). Eine zusammenh~ngende Studie mit licht- und elektronenmikroskopischer Technik fehlt ]edoch. Vorliegende Ar- beit versucht diese L/icke zu schlieBen. Es wird zu prfifen sein, ob die Befunde unserer Untersuchung Schlfisse auf besondere Aufgaben der Chorionplatte bei der geburtsreifen P]azenta zulassen.

Material und Methodik

Untersucht wurden 15 reife menschliche Plazenten 1 nach normalem Schwanger- schaftsverlauf und Spontangeburt. 3 Plazenten stammten yon leicht fibertragenen Schwangerschaften.

F/ir die elektronenmikroskopischen Untersuchungen wurden aus jeder Plazenta sofort nach AusstoBung ca. 0,5 cm 3 groBe Gewebsstfickchen jeweils aus dem zentralen Bereich der Chorionplatte (bei Insertio centralis der Nabelschnur 1 cm neben dem An- satz] und aus der Mitte zwischen Zentrura und Chorionplattenrand entnommen. Die Fixierung erfolgte ffir 2,5 Std. in phosphatgepuffertem (0,1 molar; pH 7,4) 3~/0igem Glu- taraldehyd und anschliel]end ffir 1,5 Std. in gek/ihltem OsO4 (1~ mit Phosphatpuffer- zusatz (0,1 molar; pH 7,4); Entw~sserung in Alkohol und Propylenoxid, Flacheinbettung in Araldit. Anfertigung yon k/irzeren und 1/ingeren Schnittfolgen mit einem Porter-Blum Mikrotom. Nachkontrastierung mit Uranylacetat und Bleicitrat (Reynolds, 1963}. Elek- tronenmikroskop: Zeiss EM 9 A. - Zur orientierenden Untersuchung wurden nach dem gleichen Verfahren Bemidfinnschnitte (0,5-1 #m) hergestellt und mit Methylenblau- Azur II gef~irbt.

Lichtmikroskopie (2 Plazenten): Zenker- bzw. Formolfixierung; Paraffinschnitte (5-8 ~m); PAS-Reaktion; F~irbung mit Toluidinblau und nach Mallory.

Befunde

Die Chorionplatte der reifen menschlichen Plazenta besitzt einen deutlichen Schichtenbau. Nach Form, Struktur, Lokalisation und Dichte zellul~irer und inter- zellul~rer Elemente lassen sich licht- und etektronenmikroskopisch 6 Schichten

unterscheiden (Abb. 1). Amnionepithel. Das einschichtige, in der Regel hochprismatische Amnion-

epithel bildet den Abschlul3 der Chorionplatte zur AmnionhShle. Unsere Beob- achtungen stimmen mit denen anderer Autoren roll / iberein (Perry, 1953, 1954 a; Schmidt, 1956; Bourne, 1962; Thomas, 1965; Lister, 1968).

Amnionbindegemebe. Das Amnionhindegewebe bildet 2 Lagen. Die unter dem Amnionepithel gelegene ,,kompakte Schicht" (vgl. Bourne, 1962) stellt sich licht-

1 Ffir die Ireundliche Unterstiltzung bei der Materialgewinnung danke ich den Mitarbei- tern der geburtshilflidlen Abteilungen der Universit/its-Frauenklinik Wiirzburg (Di- rektor: Prof. Dr. Wulf) und der Theresienklinik Wiirzburg (Dr. Sch6mig).

Chorionplatte der reifen menschlichen Plazenta 245

Abb. 1. Schnitt dutch die Chorionplatte einer reifen menschlichen Plazenta: Amnion- epithel (AE), kompakte Schicht (kS), lockere Zone des Amnionbindegewebes (lAB), Zwischenschicht (ZS), gerichtetes Chorionbindegewebe (gCB), ungerichtetes Chorion- bindegewebe (uCB), Fibrinoid der Chorionplatte (Fi), intervillSser Spaltraum (IVSR).

Sem~dfinnschicht, Methylenblau-Azur II, Vergr. 42,0fach

mikroskopisch als homogener, azellul~irer Saum dar. Elektronenoptisch finden sid~ dicht gelagerte Kollagenfibrillen, die ein innig verflochtenes dreidimensionales Netzwerk bilden und keine Hauptverlaufsrichtung erkennen lassen. - In der anschlieBenden locker strukturierten Zone verlaufen die Fasern gewellt und fiber- wiegend fl~ichenparallel zum Amnionepithel. Sie schlieBen neben kleineren, ovoiden Fibroblasten grSBere, spindelfSrmige Fibrozyten mit intensiv blau ge- ffirbten Granula (Methylenblau-Azur II) ein. Letztere erweisen sich im Elek- tronenmikroskop als rundliche Gebilde mit homogenem, teilweise auch inhomogenem Inhalt, die wahrscheinlich Lysosomen darstellen. Zusfitzlich finder man im Zytoplasma h~iufig Glykogen und Lipoidtropfen.

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Zmischenschicht (Petry, 1953, 1954a, b; Gallertschicht: Dohrn, 1865; Stratum intermedium: Bautzmann und SchrSder, 1955; spongy layer: Bourne, 1962). Diese in der Breite variierende zell- und faserarme Bindegewebszone liegt zwischen Amnion und Chorion. Sie enth~ilt reichlich helle, amorphe Grundsubstanz, in die kollagene Fihrillen eingebetett sind. Wir finden hier auBer l~inglichen Fibrozyten h~iufig in kleineren Gruppen auftretende polymorphe Zellen. Diese zeichnen sich elektronenmikroskopisch durch zahlreiche, verschieden groBe Vakuolen mit unterschiedlich elektronendichtem Inhalt und ,,dense bodies" aus. In der Zellperipherie fallen aulSerdem viele Vesikel auf, die oft in Beziehung zur Zellmembran stehen; hfiufig handelt es sich dabei um ,,coated vesicles". Von der Zelloberflfiche aus- gehende d/inne, fingerartige Forts~itze k5nnen sich der Zellmembran dicht anlegen und sich manchmal fiberlappen. Insgesamt gleicht die Ultrastruktur der alternder Hofbauerzellen (vgl. Enders und King, 1970).

Chorioubindegemebe. Nach Dichte und Verlaufsrichtung der Fasern sowie Zuordnung der Zellen l~Bt sich das Chorionbindegewebe in eine Zone ,,gerichteten" und ,,ungerichteten" Bindegewebes unterteilen [vgl. Scheuner, 1964]. Die erste beginnt mit einem verschieden breiten Ubergangsbereich, in dem die typische straffe Anordnung der fast ausschlieBlich horizontal verlaufenden Fasern nicht so streng realisiert ist. Elektronenmikroskopisch finden wir in der Zone des gerichteten Bindegewebes Lagen/iberwiegend quer getroffener Kollagenfibrillen und Fibrillenb/indel im alternierenden Wechsel mit l~ngsgeschnittenen. Ein der- artiges Ordnungsprinzip der Fibrillenanordnung und -ausrichtung kann man in der locker strukturierten, ungerichteten Bindegewebszone, die den AbschluB des Chorionplattenbindegewebes zur folgenden Schicht (Trophoblast) darstellt, nicht erkennen. Die Textur ~hnelt hier der der ,,kompakten Schicht" des Amnions; die Fibrillen bilden aber meistens B/indel.

Wir kSnnen im Chorionbindegewebe 3 Zelltypen mit flieBenden Uberg~ngen zwischen den beiden ersten abgrenzen. Im gerichteten Bindegewebe iiberwiegen deutlich die Fibrozyten, die mehr ,,dense bodies" aufweisen als die des Amnion- bindegewebes. Daneben gibt es in sehr geringer Anzahl Fibroblasten. In der Zone des ungerichteten Bindegewebes dominieren die kleineren Fibroblasten. Manche unterscheiden sich von denen des Amnions durch typische Anzeichen einer Fibrillogenese (vgl. Bertolini et al., 1969). AuBerdem weisen diese Zellen h~ufig unterschiedlich ausgepriigte, vor allem peripher gelegene Glykogeneinlagerungen auf. Die Ultrastruktur einiger Fibroblasten erinnert an die gut differenzierter Cytotrophoblasten (siehe S. 6). - Beim dritten Typ handelt es sich um polymorphe Zellen mit glatter Oberfl~iche, die offenbar Phagozyten sind (zahlreiche ,,dense bodies", Vakuolen sowie ubiquit~r im Zytoplasma verteilte Vesikel).

Throphoblast. Dem Bindegewebe folgt das Fibrinoid der Chorionplatte. An Semid/innschnitten lassen sich h~ufig 2 unscharf ineinander fibergehende Lagen unterscheiden (Langhans, 1877; Grosser, 1925, 1927; u.a.): eine vom Chorion- bindegewebe durch eine Basalmembran abgegrenzte, ziemlich kompakte Zone und eine durchbrochene Schicht streifenfSrmiger Substanz von verschiedener Dicke, in der Blutzellen und gefiiBlose Zotten vorkommen (,,kanalisiertes Fibrin", Langhans, 1877}.

In dem kompakten homogenen Streifen findet man Cytotrophoblasten. Der am


Abb. 2. Wenig differenzierter Cytotrophoblast mit ffilSchenfSrmigen Zytoplasmafort- s/itzen (Pfeile). Zwischen der Zelloberfl~che und der Basalmembran (BM) ein sdlmaler Saum elektronendichten Materials (Doppelpfeile). Chorionbindegewebe (CB). Vergr.

9900fach Abb. 3. Ausschnitt aus einem spongiotrophoblastartigen Cytotrophoblasten mit reidflich vorhandenem, labyrinth~r angeordnetem, rauhem ER und stark gefaltetem Kern {N]. Vergr. lOSOOfach. Ins,et: Sekretgranulum in schmaler Z~toplasmastralSe zwischen dila-

tierte,n Schl~uchen des ER. Vergr. 58 800fach

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Chorionplattenrand weitgehend znsammenhiingende Zellverband (vgl. Arnold und Schiebler, 1975) ist zentralw~irts zunehmend aufgel6st. Man sieht nur noch wenige, allein oder in Gruppen gelegene, gut erhaltene Cytotrophoblasten, dafiir iiberwiegend Interzellularsubstanz (IZS) und degenerierte Zellen. Einige der gut erhaltenen Cytotrophoblasten k6nnen der Basalmembran zum Chorionbinde- gewebe anliegen und scheinen diese manchmal vorzuwSlben. In ihrer Ultrastruk- tur sind die Cytotrophoblasten uneinheitlich; folgende Zelltypen lassen sich unterscheiden:

Wenig differenzierter Chorioncytotrophoblast (Abb. 2). Diese meistens lang- gestreckten Zellen liegen direkt an der Basalmembran zum Chorionbindegewebe. Zwischen ihr und der Zelloberfliiche sieht man gelegentlich einen auff~lligen schmalen Saum elektronendichten Materials. Die Zellen selbst haben an dieser Seite oft fiiBchenfBrmige, sich manchmal verzweigende Forts~itze; die iibrige Zell- oberfl~iche weist kurze, plumpe Ausl~ufer und einige Mikrovilli auf. Benachbarte Zellen sind dutch Verzahnungen ihrer Forts~tze und zahlreiche Desmosomen miteinander verbunden. Der Zellkern liegt zentral, ist eingebuchtet und zeichnet sich durch randst~ndiges, grobscholliges Chromatin aus. Rauhes ER ist in Form kurzer gestreckter und gewundener Doppellamellen nur sehr sp~irlich vorhanden. Mito- chondrien ~]om.Cristatyp sind selten. Im Gegensatz zu entsprechenden Zellen der Plazentarandzone (vgl. Arnold und Schiebler, 1975) enthalten die der Chorion- platte nut sp/irlich Glykogen.

Differenzierter, organellenreicher Chorioncytotrophoblast. Der Zelltyp ~hnelt den von Hein (1971) in der Basalplatte beschriebenen groBen basalen Cytotropho- blasten. Diese Zellen haben anch in der Chorionplatte alle morphologisd~en Kenn- zeichen hoher Aktivit~t. Die off stark gefaltete Oberfl~iche weist hfiufig bizarr geformte, sehr verzweigte Forts~itze und kurze Mikrovilli auf. Bena&barte Vor- stiilpungen und Ausl~ufer zeigen die Tendenz extrazellul~res Material zwischen sich zu fassen und zunehmend einzuschlieBen. Dabei kSnnen sich die Ausl~ufer offenbar so nah aneinanderlegen, dab ihre Membranen an dieser Stelle ver- sdlmelzen und ein Membranstiel zwischen Extrazellularraum und EinschluB gebildet wird. In Beziehung zur Zellmembran sehen wir h~ufig Vesikel, die von einer vergleichsweise dicken Membran umgeben sind, an deren AuBenfl~che sich radi~ir ausgerichtete, stachelartige Filamente zu befinden scheinen; yon innen lagert sich feinflockiges Material an. Diese als ,,bristle coated" (Fawcett, 1965) und ,,acanthous" (WolfE, 1965] bezeichneten Vesikel kann man anch in der Um- gebung des Golgiapparates beobachten. Im Zytoplasma fallen auBer den von Hein (1971} beschriebenen Strukturen (gut entwickeltes, manchmal zisternen- bis sacculnsartig aufgebl{ihtes rauhes ER, zahlreiche Gotgifelder nnd -vesikel, ans- gedehnte Felder mit Mikrofilamenten) in der N/ihe der Golgifelder Granula (Durchmesser 180--220 nm) auf, die Aggregate kleinster K6rnchen darstellen. Daneben kommen oft grSl3ere rundliche, manchmal bizarr geformte ,,dense bodies" vor mit homogenem oder inhomogenem Inhalt. Auff~illig ist die topo- graphische Beziehung tier Mitochondrien vom Crista- nnd Tubulustyp zum ER. Vereinzelt finden wit diese Zellen auch unmittelbar an der Basalmembran znm Chorionbindegewebe.

Spongiothrophoblastartiger Cytotrophoblast (Abb. a; vgl. Schiebler und


Knoop, 1959; Hein, 1971). An der Chorionplatte ist dieser Zelltyp nur selten anzutreffen. Er liegt immer nahe am Syncytiotrophoblasten. Von seiner Oberflfiche gehen lange, dfinne Ausl~iufer aus. In ihrem Feinbau, insbesondere hinsichtlich ihres sehr gut entwickelten, zisternenartigen rauhen ER entsprechen diese Zellen denen der Basalplatte (Hein, 1971). Zusfitzlich beobachten wir manchmal 200 bis 250 nm groBe elektronendichte Granula in den schmalen Zytoplasmastral~en zwischen den Schlfiuchen des ER (Abb. 3, Inset). Glykogen finden wir dagegen kaum in diesen Cytotrophoblasten.

Glykogenreicher Cytotrophoblast (vgl. Schiebler und Kaufmann, 1969). Diese Zellen sind sehr glykogenreich. Das Glykogen bildet zum Teil gr615ere, polar gelegene Nester oder einen unterschiedlich breiten, peripheren Saum. Gelegent- lich ist es um Lipoidtropfen angeordnet. Im fibrigen ist das Zytoplasma mit Aus- nahme eines gut entwickelten rauhen ER organellenarm. Wir finden glykogen- reiche Cytotrophoblasten vor allem in Beziehung zum Bindegewebe von Zotten- resten; sie sind aber insgesamt nur selten anzutreffen.

Degenerierende Zellen. Welt hfiufiger als gut erhaltene Cytotrophoblasten sind degenerierende Formen und Zellreste zu sehen. Oft erscheinen die Zellen abgerundet mit stark dilatierten Organellen und Vakuolen. Der Kern zeigt Chro- matinverdichtungen, hfiufig als Kernwandhyperchromatose; der perinuclefire Spalt ist stellenweise stark erweitert. Auff~illig ist der Reichtum an osmiophilen Granula. Mit zunehmendem Zerfall erscheinen Zelldetriten aller Ubergangs- formen. Off gewinnt man den Eindruck, dal3 sich Zellen und deren Reste der Inter- zellularsubstanz zunehmend angleichen und in sie fibergehen k6nnen.

Interzellularsubstanz. Die Menge variiert in den von uns untersuchten Pla- zenten betrfichtlich. Bei Ubersichtsvergr6Berungen ffillt die unterschiedliche Elek- tronendichte einzelner Areale auf. Hellere Bezirke finden wir meistens als verschieden breite perizellulfire Zonen, in denen wit elektronenoptisch granulfires Material beobachten. H~iufig sieht man im Extrazellularraum nahe der Zellober- fl~iche aufffillige rundliche Materialverdichtungen (Durchmesser 230--320 nm). Gleichartige Gebilde kommen auch intrazellul~ir in Zellmembrannfihe vor (Abb. 4) ; diese ,,dense bodies" haben nicht immer eine deutliche Membran. Ferner sehen wir manchmal extrazellul~ir fibrillfires Material (Abb. 5), wobei die Fibrillen sowohl dicht als auch locker gelagert sein kSnnen; im letzteren Fall gewinnt man den Eindruck einer periodischen Querstreifung der Fibrillen. Plaques des einen Materials durchsetzen Zonen, in denen das andere fiberwiegt. Daneben gibt es ausgedehnte Bereiche mit homogenen Massen. Insgesamt bietet sich ein viel- ffiltiges Bild, das dutch ubiquitfir anzutreffende Reste untergegangener Zellen noch ,,bunter" wird. Die Zuordnung einzelner Erscheinungsformen der die Zel- len umgebenden IZS zu bestimmten Trophoblastzelltypen bereitet Schwierig- keiten.

Die weniger elektronendichten Bezirke gehen scharf und unscharf in dunklere fiber. In der Nfihe des intervillSsen Spaltraumes (IVSR) sehen wir schlieBlich nur noch elektronendichtes, dunkles Material. Es besteht aus gebfindelten Filamenten. Die zum IVSR locker angeordneten Filamentbfindel sind vielfach miteinander verflochten; sie bilden ein dreidimensionales Netzwerk (vgl. Boyd und Hamilton, 1970). In seinen Maschen kSnnen sich neben hellerem flockigen oder homogenem

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Abb. 4. Ausschni t t aus e inem gut d i f fe renz ier ten Cyto t rophob las t . 2 , ,dense bodies" in Z e l l m e m b r a n n ~ h e bzw. an ihr ha f tend . I n t r aze l l u l a r r aum (IZ), Ex t r aze l lu l a r r aum (EZ).

Vergr . 58 800fach


Material auch Blutzellen, besonders Leukozyten befinden (vgl. Dempsey et al., 1970).

Zottenreste. Innerhalb des Trophoblasten findet man epithelfreie Zottenreste. Sie bestehen aus Bindegewebe, gegen das sich an vielen Stellen vom Rand her Interzellularsubstanzen der Umgebung vorschieben. Die Bindegewebszellen der Zottenreste sind verschiedenen Erhaltungsgrades und von Kollagenfibrillen umgeben, die sich mit granulfiren und amorphen Massen vermischen. An der Peri- pherie der Zottenreste f~illt manchmal ein sich um das gesamte Rudiment ziehen- der Saum eigentiimlicher Strukturen auf (Abb. 6 a), die man in 2 Variationsformen beoba&ten kann. Bei der ersten handelt es sich um ovoide Gebilde mit elektronendichtem Randbezirk und hellerem Innenraum, in dem sich hfiufig ein dunkles Zentrum befindet (Abb. 6 b). Die unterschiedli&e Elektronendichte scheint dutch verschieden dichte Lagerung kleinster Partikel bedingt zu sein. Die zweite Form ist von relativ bizarrer Gestalt und offenbar durch Verschmelzung einzelner Ge- bilde entstanden (Abb. 6 c). Sie haben einen schmalen, dunklen AuBenbezirk und eine hellere Innenzone. Feine elektronendi&te Partikel sind hier diffuser verteilt als bei der ersten Form. Deutliche Membranen haben wir weder auSen noch im Innern beider Typen gefunden. Ahnliche Strukturen werden yon Salazar und Gonzalez-Angulo (1967) in der Trophoblastmembran einiger Zotten beschrieben.

Syncytiotrophoblast . Der im Lichtmikroskop kaum ausznmachende Chorion- plattensyncytiotrophoblast erweist sich elektronenmikroskopisch als rudimentfir; er ist 1/ickenhaft und lediglich an kleinen umschriebenen Arealen gut erhalten. In den syncytiotrophoblastfreien Abschnitten kommt die Interzellularsubstanz in direkten Kontakt mit dem IVSR, wfihrend an anderen Stellen 2 oder 3 lang- gestreckte TrophobIastzelten die Grenze zum mfitterlichen Blutraum bilden.

Syncytiotrophoblast finden wir vornehmlich in der Nachbarschaft yon Stamm- zottenabgfingen und sich vom IVSR her an die Chorionplatte anlagernden Zotten. Der Zottensyncytiotrophoblast greift hier auf die Chorionplatte fiber und bricht nach einer in der Regel recht kurzen Verlaufsstrecke ab, wobei an der Abbruch- stelle das Syncytium dutch einen Kern kolbenartig aufgetrieben sein kann (Abb. 7). Manchmal wird er aber auch yon erhaltenem Chorionplattensyncytio- trophoblast / iberlagert [Abb. 8). Im Winkel zwischen Zottenabgang und Chorion- platte finden wir hin und wieder Ansammlungen yon 6-8 Syncytiotrophoblast- kernen (Abb. 9).

Die am Chorion noch vorhandenen Syncytiotrophoblastabschnitte zeigen ultrastrukturelle Unterschiede, wenn auch nicht in der am Zottensyncytium ge- fundenen Variabilit/it (vgl. Burgos und Rodriguez, 1966; Schiebler und Kaufmann, 1969; u. a . ) . - Es iiberwiegen eindeutig relativ dfinne und strukturarme Syneytio- plasmaabschnitte, die im typischen Fall neben der mikrovillusfreien Oberfl/iche ein belles, fast ergastoplasmafreies Zytoplasma mit pinozytotischen Blgschen und

Abb. 5. Ausschni t t aus e inem gut d i f ferenzier ten Cy to t rophob las t en . In t raze l lu l~r [IZ} und vor al lem extrazellulf ir (EZ), fibrill~ire S t rukturen . Vergr. 58 800fach

Abb. 6. a) Ausschni t t aus e inem Zo t t en re s t (ZR) im Fibr inoid der Chor ionpla t te . A n der Pe r iphe r i e eir~ Saum eigentfimlicher Strukturer~ (Pfeile}. Vergr. 480,0fach. b ) T y p I der

Rands t ruk tu r . Vergr. 58 DOOfach. -- c} Typ II d~er Rand, s t ruktur . Vergr. 58 809fach

18"

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Abb. 7. Auf t r e ibung des S y n c y t i o t r o p h o b l a s t e n an e iner Abbruchs te l l e durch e inen Kern, Verge. 5700fach

Chorionplatte der reifen menschlichen Plazenta 2.53

sp~irlichen Glykogeneinlagerungen aufweisen. Daneben kommen wesentlich sel- tenet etwas dickere, kernhaltige Abschnitte vor, die vereinzelt rauhes ER in verschiedenen Dilatationsgraden, einige Golgifelder und Mikrofilamente enthalten. Vornehmlich in diesen Zonen finden wir intrazytoplasmatisch isolierte Desmo- somen. An der freien Oberfl~iche sind Mikrovilli m~Big ausgebildet. Syncytio- plasmaabschnitte mit iiberwiegend dilatiertem glatten ER kSnnen wir an der Chorionplatte nur sehr selten beobachten [vgl. Plazentarandzone, Arnold und Schiebler, 1975).

Die in den Syncytiotrophoblasten eingelagerten Cytotrophoblasten besitzen h~ufig sich dachziegelartig iiberlappende Ausl~ufer und sind durch Desmosomen miteinander verbunden. Seltener wird die Verbindung zwischen diesen Zellen durch gabelfSrmiges Umfassen des Ausl~ufers ether Zelle durch den dichotom aufgezweigten der anderen gebildet (Abb. 10). In der RegeI zeigt die freie Ober- flfiche dieser Cytotrophoblasten nur spfirliche Mikrovilli, oft aber kleinere Vor- wS]bungen. Der ovale gelappte Kern mit deutlichem Nucleolus und feinflockigem, randst~ndigen Chromatin erinnert ebenso wie die Ultrastruktur des Zytoplasmas an gut differenzierte Cytotrophoblasten. In anderen F~llen ist das Zytoplasma weniger differenziert und strukturarm, w~hrend der Kern grobscholliges Chro- matin besitzt. Zwischen den grenzbildenden und den darunter gelegenen Cyto- trophoblasten kSnnen Zytoplasmabrficken ausgebildet sein.

Riesenzellen kSnnen wir in den von uns untersuchten Anteilen der Chorion- platte nur selten beobachten. Die relativ grolSen ovalen Zellen erscheinen voll- gepackt mit Kernen, die zum Teil Degenerationszeichen aufweisen. Das rauhe ER ist teilweise dilatiert. Die Zelloberfl~che zeigt meistens Mikrovil]i; Ze]lausl~ufer treten untereinander in desmosomalen Kontakt.

Diskussion

Unsere Untersuchung best~tigt, dab die Chorionplatte der reifen mensch]ichen Plazenta einen deutlichen Schichtenbau besitzt (vgl. Grosser, 1927; Bourne, 1962). Das gilt in erster Linie ffir die Bindegewebsstrukturen, aber auch ffir den Tropho- blast.

Das Bindegemebe der Chorionplatte. Scheuner (1964] hat lichtmikroskopisch in Abh~ngigkeit vom Faserverlauf zwischen gerichtetem (,,unmittelbar amnion- wfirts der Trophoblastbegrenzung der Chorionplatte" mit fl~chenparallelem Ver- lauf sowie ,,in der Umgebung der Gef~Se als perimuskul~re Kollagenfaser- schicht") und ungerichtetem Bindegewebe (,,zwischen Amnion und fl~chenparallel gerichteter Faserschicht") unterschieden. Elektronenmikroskopisch zeigt sich, dal~ die Anordnung des Bindegewebes differenzierter ist. Unter dem Amnionepithel und an der Grenze zum Trophoblast finder sich jeweils eine Schicht, in der die im

Abb. 8. Syncytiotrophoblast der Chorionplatte [CS) iiberlagert das von einer benach- barten Zot~e auf die Chorionplatte fibergreifende Syr~cytium (ZS). Vergr: 4800fach ~

Abb. 9. Ansammlung yon Syncytiotrophoblastkernen im Winkel zwischen Zottenab- gang und Chorionplatte (C). Zotte (Z}, Trophoblastbasalmembran der Zotte (TBM).

Vergr. 49'50~a ch Abb. 10. In den Syncytiotrophoblast eingelagerte Cytotrophoblasten. Pfeile deuten auf

Zellgrenzen. Vergr. 4950fach

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Amnion dichter als im Chorion angeordneten, vielfach miteinander verflochtenen Kollagenfibrillen keine Hauptverlaufsrichtung erkennen lassen. Zwischen diesen beiden Grenzlagen liegt gerichtetes Bindegewebe, das im Amnion und in der Zwischenschicht stark gewellt verl~iuft; in der Zone des gerichteten Chorionbinde- gewebes liegen die Fasern horizontal, streng parallel und sind straff angeordnet. Das Bindegewebe erinnert hier an Sehnengewebe. Insgesamt spricht die Anord- nung des Bindegewebes daffir, dal~ es vor allem mechanische Aufgaben erfiillt, mSglicherweise mit dem Ziel, den komprimierenden und dehnenden Krfiften Widerstand zu leisten, die von seiten des Uterus und der AmnionhShle bzw. der freien Eihfiute (Becker, 1963; Krafft, 1973) auf die Plazenta einwirken. Dem morphologischen Bild nach zu urteilen, diirfte die Hauptresultierende der genannten Kr/ifte in der Zone des gerichteten Chorionbindegewebes liegen und die trajek- toriell anmutende Struktur bedingen. Daneben dient das Bindegewebe der Ver- ankerung und F/ihrung der NabelschnurgeffiBe und ihrer Aufzweigungen, wie von Scheuner [1964) ausfiihrlich dargelegt wurde.

Das Bindegewebe der Chorionplatte reifer Plazenten scheint abet keine sta- tisch-inaktive Struktur zu sein, wie das Vorkommen yon Fibroblasten mit Zeichen einer Fibrillogenese beweist. Offenbar kann die Chorionplatte bis zum Ende der Schwangerschaft an Umfang zunehmen. Aufffillig ist weiter, dab der Feinbau einiger Fibroblasten an gut differenzierte Cytotrophoblasten erinnert. Ob das als Hinweis auf eine Entwicklung yon Fibroblasten aus Cytotrophoblasten aufzu- fassen ist, kann elektronenmikroskopisch allein nicht entschieden werden. Immer- hin ist bekannt, dab die Bildung yon Mesenchymzellen in den plazentaren Sekun- dfirzotten zum Teil aus undifferenzierten Cytotrophoblasten erfolgt (Hertig, 1935; Hertig und Rock, 1941]. -- Eine andere Besonderheit ist der Lysosomenreichtum der Fibrozyten. Wit deuten dies als Ausdruck einer heterophagischen Aktivit~t dieser Zellen. Ob dar/iber hinaus ein korrelativer Zusammenhang zwischen Lyso- somenzahl und hormonellen Einfltissen besteht ((3strogen, Relaxin; Woessner, 1969) k6nnte vielleicht durah experimentelle Untersuchungen geklfirt werden. Typische Hofbauerzellen (vgl. Wislocki und Dempsey, 1955; Bargmann und Knoop, 1959; Wynn, 1967 c; Boyd und Hamilton, 1970) haben wit in der Chorion- platte reifer Plazenten nicht gefunden. Dieser Befund bekr/iftigt die Ansieht von Enders und King [1970), wonach die Zahl der Zellen mit groBen Vakuolen in der Spfitschwangerschaft stark abnimmt und sich die Hofbauerzellen in ihrer Ultra- struktur zunehmend normalen Gewebsmakrophagen angleichen. Die hauptsfich- lich in der Zwischenschicht gelegenen Histiozyten entsprechen den von den genannten Autoren beschriebenen alternden Hofbauerzellen.

Trophoblast. Wfihrend das Bindegewebe der Chorionplatte auch bei der reifen Plazenta gut erhalten ist und offenbar bestimmte Funktionen erffillt, haben sich am Trophoblasten Riickbildungsver/inderungen wie an keiner anderen Stelle in der Plazente abgespielt. Es sind nur n o n wenige Cytotrophoblasten gut erhalten, daf/ir t i b e ~ i e g e n degenerierende Zellformen und Interzellularsubstanzen. Auch der Syneytiotrophoblast bildet keine geschlossene Schicht und ist nut rudiment/ir vorhanden.

Die gut erhaltenen Cytotrophoblasten fihneln zum Teil denen, die yon Hein (1971) in der Basalplatte nnd yon Arnold und Schiebler [1975) im Plazentarand


beschrieben werden. Wenn trotzdem einige Besonderheiten gefunden wurden, so deutet dies auf den EinfluB der speziellen 5rtlichen Situation hin. Eine offene Frage ist, ob die Unterschiede zwischen den verschiedenen Cytotrophoblasten bestimmte Funktionsstadien widerspiegeln oder ob es sich um Zellen einer Ent- wicklungsreihe handelt. Die bisher vorliegenden Erfahrungen {Fox, 1970; Hein, 1971; Kaufmann und Stark, 1971; Kaufmann, 1972; Arnold und Schiebler, 1975) sprechen mehr ffir die zweite Deutungsm5glichkeit. Auch unsere eigenen Befunde scheinen dies zu best~itigen.

Die wenig differenzierten Cytotrophoblasten kSnnten als Stammzellen auf- gefa/3t werden. Die Tendenz dieser Zellen, sich besonders bei Mangelversorgung weiterzuentwickeln (Fox, 1970; Kaufmann, 1972), erkl~irt, dab die gut differenzierten Cytotrophoblasten in der Chorionplatte reifer Plazenten im Gegensatz zu den Zotten (Lucket, 1970) am h~iufigsten vorkommen. Den Grund ffir die schlechte Versorgung der Cytotrophoblasten sehen wir in den st~indig zunehmenden Inter- zellularsubstanzen, die die Zellen allm~ihlich einschlie/~en und komprimieren. Dadurch entstehen wahrscheinlich auch die Invaginationen und Vorstfilpungen an der Zelloberfl~iche, durch die extrazellul~ires Material vom Extrazellularraum ab- gekapselt wird. )~hnliche Erscheinungen werden von Dallenbach-Hellweg und Nette (1964) als ,,fibrinoid inclusions" in den Zellen der Basalplatte beschrieben und als Beginn des Zelluntergangs gedeutet. Daneben sprechen die zahlreichen, von uns ffir prim~ire Lysosomen gehaltenen 180--220 nm grol~en Granula zusam- men mit den vielgestaltigen, manchmal ,,residual bodies" enthaltenden sekun- d~iren Lysosomen ffir autophagische Vorg~inge in untergehenden Cytotrophobla- sten. Andererseits zeigen diese Zellen morphologische Kennzeichen hoher Aktivi- t~it. Ffir die yon einigen Autoren (Wislocki und Dempsey, 1953; Ortmann, 1955; Thomsen und Willemsen, 1956; Thiede und Choate, 1963; Hein, 1971) in derarti- gen Cytotrophoblasten diskutierte Proteohormonbildung gibt es in der Chorion- platte keine Hinweise. Wir halten es dagegen nicht ffir ausgeschlossen, dal~ sich die gut differenzierten Cytotrophoblasten durch Sekretion an der Bildung der Interzellularsubstanzen beteiligen.

Auff~illig ist vor allem der Feinbau der spongiotrophoblastartigen Cytotropho- blasten. Das extrem ausgepr~igte, labyrinth~ir angeordnete rauhe ER, zahlreiche freie Ribosomen und aktive Golgifelder sind typisch fiir proteinsynthetisierende Zellen. Es erscheint uns denkbar, dais in diesen Zellen Proteohormon gebildet wird; die in den Zytoplasmastral3en beobachteten 200-250 nm groBen Granula kSnnten Sekretgranula sein. MSglicherweise handelt es sich um das Human- Chorion-Somato-Mammotropin (HCS), das ein reines Eiweil~hormon ist. Zudem w~ire die Niihe dieser Zellen zum mfitterlichen Blutraum gut mit einer Hormon- sekretion in Einklang zu bringen.

Bemerkenswert ist, dab der Syncytiotrophoblast an der Chorionplatte nur wenig differenziert, strukturarm und vor allem lfickenhaft ist. Er hat offenbar keine Aufgaben im Stoffaustausch zwischen Mutter und Kind zu erffillen, wie dies an den Zotten der Fall ist. Die schlechte Versorgungssituation der Chorion- cytotrophoblasten kSnnte eine Ursache ffir die Lficken im Syncytiotrophoblast sein; mangelhaft ern~ihrte Cytotrophoblasten werden n~imlich wesentlich lang- samer in das Syncytium aufgenommen (vgl. Fox, 1970). Dadurch fehlt dem Syn-

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cytiotrophoblast der Nachschub, so dab er vielerorts zugrunde geht. Die in den L/icken des Syncytiotrophoblasten liegenden Cytotrophoblasten zeigen kaum syncytiale Umwandlungstendenz. Infolge des Mangels an Cytotrophoblasten wird die Grenze zum IVSR an syncytiumfreien Stellen meistens durch Fibrin gebildet.

Wie aus unseren Befunden hervorgeht, ist eine Umwandlung von Cytotropho- blasten in Syncytium, wenn auch verz6gert, prinzipiell offenbar noch mSglich. Vermutlich werden diese Zellen nach Kontakt mit dem m/itterlichen Blut allm~ihlich in den Syneytiotrophoblast aufgenonmmen. Die in einigen Syneytioplasma- abschnitten beobachteten Desmosomen k6nnten ebenso daf/ir sprechen wie Blut- zellen, die h~iufig zwischen Cytotrophoblasten in der Interzellnlarsubstanz gefunden werden und auf eine ehemals vorhandene L/icke im jetzt intakten Syncytio- trophoblast hindeuten.

Eine besondere Situation besteht in der Nachbarschafl von Stammzotten- abg~ngen und sich vom IVSR her an die Chorionplatte anlagernden Zotten. Das als dynamische Struktur bekannte Zottensyncytium schiebt sich offenbar auf die Chorionplatte vor, um hier untergegangenen Syncytiotrophoblasten zu ersetzen. Dabei kann es zur Uberdeckung yon Fibrin kommen, das sich an den vor/iber- gehend syncytiumfreien Gebieten abgelagert hat. Derartige ,,sekund~re Syn- cytiumwucherungen", die bereits von Huguenin (1909) beschrieben werden, k6nn- ten der Grund daf/ir sein, dab sich in der N~he von Stammzottenabg~ngen und vom IVSR her an die Chorionplatte angelagerten Zotten Syncytiotrophoblast weit h~ufiger finder als anderswo an der Chorionplatte.

Die meistens degenerativ ver~nderten Riesenzellen halten wit f/it Reste untergegangener Syneytiotrophoblastabschnitte und ordnen ihnen keine besondere Bedeutung zn.

Besonders starke Ver~nderungen machen die infolge der st~ndigen Zunahme des subchorialen Fibrins eingeschlossenen Zotten durch. Sie verlieren das Tropho- blastepithel und sind nur noch als bindegewebige Plaques im subchorialen Ge- webe zu erkennen. Eine Sonderstellung nehmen die am Rande des Zottenrndi- ments gelegenen eigent/imlichen Strukturen ein. Es kSnnte sich dabei um Meta- bo]ite des Eisenstoffwechsels handeln, um Ferritin- (Typ i) und wasserhaltige Eisenoxidpr~izipitate (Typ II; Richter, 1963; Salazar und Gonzalez-Angulo, 1970).

Die Interzellularsubstanz besteht zum grol3en Teil arts Fibrin. Es finder sich als elektronendichte Filamentbfindel haupts~chlich zum IVSR hin, aber auch als lokal begrenzte kleinere Depots inmitten des mehr zum Bindegewebe der Cho- rionplatte gelegenen ,,Fibrinoids". Wir fassen die Fibrinablagerungen grSBten- teils als Folge der hier vorliegenden morphologischen und sich daraus ergebender h~imodynamischer Verh~iltnisse auf (vgl. Geller, 1959). Unsere Befunde zeigen, dab das ,,Fibrinoid" elektronenmikroskopisch amorph, granular und fibrillgr erscheinen kann. Meistens, abet nicht immer l~lSt es sich vom Fibrin unterscheiden, in das es kontinuierlich/ibergehen kann. Viele Autoren halten Fibrinoid f/ir ein substantiell und herkunflsm~Big vom Fibrin zu trennendes Material (Grosset, 1925, 1927; Kirby et a1., 1964; Wynn, 1967 d; Boyd und Hamilton, 1970); andere betrachten Fibrin und Fibrinoid als wesensgleich (Singer und Wislocki, 1948; Busanny-Caspari, 1952, 1957; u. a.). Wir meinen, dab das Fibrinoid ein Konglo-


merat verschiedener Subs tanzen aus verschiedenen Quel len darstellt. Vermutlich

handel t es sich dabei um echtes Fibrin, das zum Tell aus der in wechselndem Aus- maB Fibr inogen en tha l tenden interst i t ie l len Fliissigkeit stammt.

Eine weitere Komponente sehen wir in zerfa l lenem Trophoblastmater ia l , das sicher mit in die F ibr ino idmassen eingeht. Ob sich die gut differenzierten Cyto- t rophoblas ten an der Bildung des Fibrinoids durch Sekret ion einer elektronenmikroskopisch nicht nfiher bes t immbaren Subs tanz beteiligen, ist schwer zu ent- scheiden. Als Hinweis darauf kSnnte man neben der ffir hohe Aktivitfit sprechen- den Ultrastruktur , die hfiufig in der Nfihe der Ze l lmembran beobachteten, manch- real an ihr ha f t enden ,,dense bodies" deuten. Diese , ,multifaktorielle" Natur des Fibrinoids kSnnte seine verschiedenen Erscheinungsformen erklfiren helfen.

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