A biological role for lysyl oxidase-like 1 enzyme in the migration and tube formation of trophoblast cells

Abstract

Preeclampsia is a severe pregnancy disease that is highly associated with both fetal and maternal morbidity and mortality and occurs in 2-8% of pregnancies. In normal placental development, extravillous cytotrophoblasts invade and replace the endothelial lining of the maternal spiral arteries to allow sufficient flow of nutrients and oxygen to the growing fetus. This spiral artery remodelling is impaired in preeclamptic placentas where trophoblasts fail to migrate and invade the spiral arteries leading to insufficient flow of nutrients to the fetus. However, the underlying mechanisms of impaired trophoblast invasion remain elusive. Bone morphogenetic protein 9 (BMP9) is a member of the Transforming Growth Factor  (TGF-) superfamily. Previous studies have shown that BMP9 induces the migration and proliferation of endothelial cells. In this study, the role of TGF- and BMP9 was further investigated in LOX deprived trophoblast cells.The catalytic enzymes lysyl oxidases play a pivotal role in the extracellular matrix. Members of the LOX family are known to be downregulated in preeclamptic placentas. The main objective of this study was to decipher whether lysyl oxidases have a biological role in trophoblast cells.

Meðgöngueitrun er alvarlegur sjúkdómur sem á líkast til upptök sín í fylgjunni. Sjúkdómurinn getur haft alvarlegar afleiðingar fyrir bæði móður og fóstur og á sér stað í um 2-8% meðgangna. Í eðlilegum fósturþroska, ráðast ísæknar fylgjukímfrumur (e. cytotrophoblast cells) inn á skúfslagæðar (e. spiral arteries) móðurinnar til þess að skipta út æðaþelsfrumum hennar, sem leyfir næringarefnum og súrefni að streyma til fóstursins. Þessi umbreyting skúfslagæða er afbrigðileg í fylgjum við meðgöngueitrun þar sem næriþekjufrumur (e. trophoblast cells) ná ekki að ferðast og ráðast inn á skúfslagæðina sem leiðir til þess að flæði næringarefna og súrefnis verði takmarkandi. Undirliggjandi ferlar afbrigðilegrar innrásar næriþekjufruma eru enn lítið þekktir. Bone morphogenetic protein 9 (BMP9) er meðlimur í Transforming Growth Factor  (TGF-) stórfjölskyldunni. Fyrri rannsóknir hafa sýnt fram á að BMP9 hvetji frumuskrið og fjölgun æðaþelsfruma. Í þessari rannsókn voru hlutverk TGF- og BMP9 skoðuð frekar í næriþekjufrumum með niðurslætti lysyl oxidasa.Hvötunarensímin lysyl oxidasar gegna mikilvægu hlutverki í utanfrumuefninu. Vitað er að tjáning meðlima LOX fjölskyldunnar er minnkuð í fylgjum þar sem meðgöngueitrun á sér stað. Helsta markmið þessarar rannsóknar var að ráða fram úr hvort að lysyl oxidasar hafi líffæðilegt hlutverk í næriþekjufrumum.