Untersuchungen zum Einfluss endometrialer Claudin3- und Claudin10-Defizienz auf die Implantation und Embryoentwicklung anhand von Knockout-Mausmodellen

Das Endometrium stellt eines der plastischsten Gewebe des Organismus dar. In Vorbereitung auf eine Schwangerschaft sowie bei deren Etablierung und Aufrechterhaltung unterliegt es drastischen hormonell regulierten Umstrukturierungen. Einen Teil dieser Umstrukturierungen betrifft die Ausbildung von Zell-Zellkontakten. Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkung einer Deletion der Tight junction Proteine Cldn3 bzw. Cldn10, die im Epithel des zyklischen Endometriums exprimiert sind und in der frühen Dezidua spezifisch induziert werden, auf die Implantation, Dezidualisierung und Embryoentwicklung anhand zweier Knockout-Mausmodelle zu untersuchen. Die Cldn3KO-Mäuse zeigten nur eine gering eingeschränkte Fertilität und hatten vitale Nachkommen. Bei der Untersuchung der Implantationsstellen zu unterschiedlichen Schwangerschaftszeitpunkten wurde jedoch festgestellt, dass die Implantationskammern der Cldn3KO-Mäuse an 6,5 und 8,5 dpc ein signifikant verringertes Gewicht im Vergleich zu den WT-Kontrollen aufwiesen. Hierbei handelte es sich um einen maternalen Effekt. Histologische Analysen zeigten eine verminderte Invasionstiefe des Trophoblasten an Tag 8,5 pc. Mittels Immunfluoreszenzfärbungen konnte kein Einfluss der Cldn3-Deletion auf die Vaskularisierung der Dezidua gefunden werden. Eine Transkriptomanalyse zeigte eine Reihe von differenziell regulierten Genen in der Dezidua der Cldn3KO- im Vergleich zur WT-Maus, von denen bekannt ist, eine Rolle bei der Implantation und Dezidualisierung zu spielen. Die hier beobachtete fehlerhafte Dezidualisierung führte zu einer intrauterinen Wachstumsretardierung der Embryonen in den Cldn3KO-Müttern an Tag 17,5 pc. Da Cldn10KO-Mäuse nicht überlebensfähig sind, wurde in dieser Arbeit erfolgreich mittels des Cre-lox-Systems eine Endometrium-spezifische Cldn10KO-Maus erzeugt. Es konnte beobachtet werden, dass diese Mäuse infertil sind. In histologischen Analysen früher Schwangerschaftsstadien zeigte sich, dass in diesen Mäusen eine fehlerhafte Implantation vorliegt, die zu einer Resorption der Embryonen bis 8,5 dpc resultiert. In dieser Arbeit wurden somit unterschiedlich stark ausgeprägte Auswirkungen der beiden Claudindeletionen auf die Schwangerschaft gefunden, die Anhaltspunkte für eine sehr differenzierte Funktion der verschiedenen Claudine im Endometrium liefern.

The endometrium constitutes one of the most plastic tissues in the organism. It undergoes drastic hormonally regulated changes during preparation, establishment and maintenance of pregnancy. A part of these changes comprises the regulation of cell-cell contacts. The aim of this study was to analyse the effect of the deletion of the tight junction proteins cldn3 and cldn10, which are both expressed in the epithelium of the murine cyclic endometrium and are specifically induced in the decidua, with regard to the processes of implantation, decidualization and embryo development by the use of two knockout mouse models. cldn3KO mice showed only a slightly impaired fertility and delivered healthy offspring. Analysis of implantation sites at different stages of pregnancy revealed a significantly reduced weight at 6.5 and 8.5 dpc in cldn3KO mice compared to wt mice. This was shown to be a maternal effect. Histological analyses showed a decreased invasion depth of the invasive trophoblast at 8.5 dpc. By means of immunofluorescence staining no impairment of the vascularization in the decidua of cldn3KO mice compared to wt mice was observed. Transcriptome analysis of decidual tissue at 8.5 dpc revealed a differential regulation of a set of genes involved in decidualization and implantation in cldn3KO mice compared to wt mice. The impaired decidualization found in cldn3KO mice resulted in a decreased intrauterine weight of the embryos at 17.5 dpc compared to the wt mice.
Since cldn10KO mice are not viable, a mouse strain which displays a conditional knockout of cldn10 in the endometrium was successfully generated in this study. These mice turned out to be infertile. Histological analyses of early stages of pregnancy showed an impaired implantation process resulting in a resorption of the embryos until 8.5 dpc.
In this study the endometrial deletion of the two different claudins showed very diverse consequences on the process of pregnancy, pointing to differential functions of different claudins in the endometrium.

Cite

Citation style:
Could not load citation form.

Rights

Use and reproduction:
All rights reserved