Forskning i den humane moderkage

Moderkagen (placenta) er et midlertidigt organ som under graviditeten danner en barriere mellem fostrets og morens blod, hvorigennem nærings- og affaldsstoffer bliver transporteret.

Vi forsker direkte i moderkager frivilligt doneret af kvinder som har født på Rigshospitalet, så dette organ har stor værdi for vores forskning, selv efter fødslen hvor det normalt bliver kasseret.

En kvinde kan under sin graviditet påvirke sit ufødte barn via moderkagen. I forskningsgruppen undersøger vi transport af stoffer over den humane placenta ved perfusion af nyfødte moderkager og en human cellemodel.

Der kan være stor forskel på hvordan stoffer bliver transporteret i forsøgsdyr og i mennesker, så det er vigtigt at undersøge dette direkte i et helt menneskeligt organ.

Anvendelsen af moderkager fra kvinder giver mulighed for at se bort fra forskelle i moderkagens struktur, graviditeten og baggrundsniveauer som varierer arter imellem. Dette giver en større sikkerhed ved risikovurdering.

 

 

 

 

 

 

 

Undersøgelse af placentas transport ved perfusion af den humane placenta.

På Institut for Folkesundhedsvidenskab, Københavns Universitet har vi i Placenta perfusions gruppen siden 2004 arbejdet med en human placenta perfusions-model som benytter moderkager fra kvinder med ukompliceret graviditet og fødsel fra fødegangen på Rigshospitalet, umiddelbart efter planlagte kejsersnit.

Vi undersøger især transporten af forurenende stoffer fra miljøet over moderkagen fra mor til barn, men har også studeret transporten af medicin og naturlige hormoner og antistoffer. Dette er vigtigt for at belyse i hvor høj grad de stoffer moderen udsættes for, transporteres videre til barnet. Desuden vil vi undersøge om fremmedstoffer findes i placentavæv og navlesnorsblod. Resultaterne kan bidrage til en samlet vurdering af risikoen for fosteret som udsættes for dagligdags påvirkninger.

Placenta udvikles under graviditeten og udskilles umiddelbart efter fødslen. Den danner en tæt forbindelse mellem moderens og fosterets blodkredsløb. Placenta har flere funktioner, herunder udskillelse af hormoner og transport af stoffer fra moder til foster. De vigtigste stoffer der transporteres er ilt, glukose, fedt i form af fedtsyrer og glycerol, aminosyrer og vitaminer, der alle er nødvendige for, at fosteret kan vokse. Derudover sørger placenta for fjernelse af affaldsstoffer fra fosteret.

I placenta strømmer moderens blod tæt forbi fosterets blod dog uden at være i direkte forbindelse hermed. Fosteret har et afgrænset kredsløb kaldet et víllustræ. Det består af et vene- og arteriepar, der er forbundet til fosteret via navlestrengen. Mellem moderens kredsløb og fosterets er der en fin membran, der medfører, at der kan udveksles stoffer mellem moder og foster. Et sådant kredsløb kaldes et cotelydon, og det er disse enheder der benyttes til placenta perfusions forsøg.

Når placenta anvendes til placenta perfusions forsøg, genskabes fosterets kredsløb med plastikslanger og disse forbindes til et pumpe-system. Moderens kredsløb genskabes ved at lede perfusionsvæske ind i det intervilløse rum, der omgiver villustræet. Herved opnås en samtidig perfusion af moderens og fosterets kredsløb i samme cotyledon, og det er hermed muligt at studere forskellige stoffers passage over placenta-membranen. Det stof vi ønsker at studere tilsættes moderens kredsløb, og der udtages prøver fra begge kredsløb under hele forsøget. Desuden gemmes vævsprøver fra før og efter forsøget for at studere om stofferne ophobes i vævet.

 

 

En kvinde kan under sin graviditet påvirke sit ufødte barn via moderkagen. I forskningsgruppen undersøger vi den humane placenta ved perfusion af nyfødte moderkager og en human cellemodel.

Moderkagen (placenta) er et midlertidigt organ som under graviditeten danner en barriere mellem fostrets og morens blod, hvorigennem nærings- og affaldsstoffer bliver transporteret.

Placenta udvikles under graviditeten og udskilles umiddelbart efter fødslen. Den danner en tæt forbindelse mellem moderens og fosterets blodkredsløb. Placenta har flere funktioner, herunder:

  • Udskillelse af hormoner f.eks. progesteron, østrogen, CGH og relaxin, der via moderens blod sørger for at graviditeten ikke afbrydes. Desuden er nogle hormoner vigtige for fosterets udvikling.
  • Transport af stoffer fra moder til foster. De vigtigste er ilt, glukose, fedt i form af fedtsyrer og glycerol, aminosyrer og vitaminer, der alle er nødvendige for, at fosteret kan vokse. Derudover sørger placenta for fjernelse af affaldsstoffer fra fosteret.

Placenta perfusions-modeller anvendes i studier af transport af stoffer fra mor til foster under graviditeten, samt undersøgelser af metabolismen af disse stoffer i placenta.

Placenta perfusionsmodellen er et alternativ til dyreforsøg, da den giver et direkte indblik i transport og mekanismer i den humane placenta. Når der forskes med brug af dyreforsøg er det ofte med et vist forbehold for, om det er de samme mekanismer, man ser i det anvendte forsøgsdyr, som optræder i mennesker, og det er derfor ofte nødvendigt at anvende mange, samt forskellige arter af forsøgsdyr for at få anvendelige data. Anvendelsen af moderkager fra kvinder giver mulighed for at se bort fra forskelle i moderkagens struktur, graviditeten og baggrundsniveauer som varierer arter imellem. Dette giver en større sikkerhed ved risikovurdering.

På Institut for Folkesundhedsvidenskab, Københavns Universitet har vi i Placenta perfusions gruppen siden 2004 arbejdet med en human placenta perfusions-model som benytter moderkager fra kvinder med ukompliceret graviditet og fødsel fra fødegangen på Rigshospitalet, umiddelbart efter planlagte kejsersnit. Vi undersøger især transporten af forurenende stoffer fra miljøet over moderkagen fra mor til barn, men har også studeret transporten af medicin og naturlige hormoner og antistoffer.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Trophoblast cellemodel

Ved hjælp af BeWo celle-systemet kan vi undersøge om et fremmedstof bliver transporteret over placenta-barrieren. BeWo celler er en trophoblast-lignende cellelinje udviklet delvis fra placentavæv. Systemet har den fordel at det er relativt nemt at sætte op, planlægge og gennemføre, således at mange resultater kan opnås hurtigt, modsat placenta-perfusions systemet.  Celleforsøg har dog den ulempe at bestå af isolerede celler og ikke indgå i en helhed af celler som placenta.  BeWo celler er trophoblastceller, der har den egenskab at de kan danne ét enkelt tæt cellelag ligesom det findes i placenta-barrieren. Foruden trophoblaster (syncytiotrophoblaster og enkelte cytotrophoblaster) består placenta-membranen ved termin også af bindevæv og endothel omkring fosterets blodkar. Trophoblasterne anses dog for at være det cellelag, der regulerer passagen af stoffer, idet det er her eventuelle transportør-molekyler findes.

Fremmedstoffer kan også blive transporteret over placenta ved bl.a. passiv diffusion eller paracellulært (mellem to celler). Stoffernes størrelse, ladning og fedtopløselighed er medvirkende til at bestemme, om og hvordan de passerer placenta. Stoffer, som består af små neutrale molekyler, kan transporteres over via passiv diffusion. Større eller ladede molekyler transporteres ofte over placenta via transportør-molekyler eller ved at nedbrydes til mindre molekyler. BeWo celle-systemet kan anvendes til at studere hvilken slags transport der er tale om.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Forskningsprojekter.

Vi arbejder hele tiden på at gøre vores metode bedre (2007, 2009, 2012, 2014, 2022 https://doi.org/10.1016/j.placenta.2022.05.003)

Metodeoptimering og validering

Myren et. al 2007
Mathiesen et. al. 2009 
Myllynen et. al. 2010
Mose et. al. 2012
Mathiesen et. al. 2014

Følgende grupper af stoffer undersøges i humane blodprøver, i den humane moderkagemodel, og i trophoblast-cellemodellen ved enheden for Miljø og Sundhed, Institut for Folkesundhedsvidenskab, KU.

Miljøforurening

Pesticider

Kosmetik

Lægemidler

Depression, Angst og Stress

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Line Mathiesen,
Lektor PhD

Telefon: 35 32 76 57
Email: lima@sund.ku.dk

Forskere

Navn Titel Telefon E-mail
Line Mathiesen Lektor +4535327657 E-mail
Lisbeth Bille Carlsen Laborant +4535327655 E-mail
Lisbeth E. Knudsen Professor +4535327653 E-mail