title: Cellular composition at the fetal-maternal interface of guinea pig
Creators: name: Engel, Eyleen
Publisher: name: :none
Year: 2024

description: Reproduktiver Erfolg ist von entscheidender Bedeutung für das Fortbestehen von Populationen, die Stabilität von biologischen Systemen und die Evolution insgesamt. Bei Eutheria trägt ein funktionelles extraembryonales Gewebe und dessen Interaktion mit maternalem Gewebe wesentlich zur Entwicklung eines gesunden Embryos und somit zum reproduktiven Erfolg bei. Während die Plazenta und ihre Variabilität innerhalb der Eutheria anerkannt sind, wurde wenig Aufmerksamkeit auf das extra-plazentale und maternale Gewebe gerichtet, welches an der fötal-maternalen Verbindungsschicht beteiligt ist. Die Untersuchung dieser Komponenten liefert tiefere Einblicke in die Prozesse und Mechanismen, die einer gesunden Schwangerschaft unterliegen. Weitere vergleichende Arbeiten sind nötig, um ein Verständnis für diesen Aspekt der Schwangerschaft zu schaffen, weshalb die vorliegende Arbeit sich auf die fötal-maternale Verbindungschicht bei Meerschweinchen (Cavia porcellus) konzentriert. Wir analysieren die Zellzusammensetzung dieser Verbindung zu drei Zeitpunkten während der langen Schwangerschaft (6.5, 30.5, und 55 Tage nach Kopulation), sowie während des Diestrus im nichtbefruchteten Uterus. Dafür verwenden wir histologische Färbemethoden und erstellen eine grobe Beschreibung der Morphologie und der Zelltypen des reproduktiven Gewebes von Meerschweinchen. Zusätzlich vergleichen wir unsere Ergebnisse mit aktuellen Daten von single-cell RNA-Sequenzierungen generiert von Basanta &amp; Stadtmauer (in prep.). Die größte Veränderung der fötal-maternalen Verbindung konnten wir zwischen dem Zeitpunkt der Implantation (6.5 dpc) und der mittleren Schwangerschaftsphase (30.5 dpc) feststellen. In diesem Zeitraum finden wichtige Prozesse wie die Dezidualisierung des Endometriums und die Bildung der plazentalen Strukturen statt, welche die utero-plazentale Verbindung der Meerschweinchen bilden. Diese beinhalten die akzessorische Subplazenta, die im Aufbau den Villi der chorio-allantoischen Plazenta des Menschen ähnelt. In der zweiten Hälfte der Schwangerschaft, nach dem luteo-plazentalen Shift in der Produktion von Progesteron, setzen Degenerationsprozesse ein. Diese umfassen die letztendliche Degeneration der Subplazenta und die Akkumulation von amorphen abgestorbenen Zellmassen innerhalb der breiten Verbindungszone, sogenannt „junctional zone“. Diese Zone trennt plazentales Gewebe von maternalem Dezidua und weist ein chaotisches Erscheinungsbild auf, das charakteristisch für diese Spezies ist. Diese Erkenntnisse verdeutlichen die Komplexität der fötal-maternalen Verbindung und ihrer Transformation im Verlauf einer Meerschweinchen-Schwangerschaft.
description: Reproductive success is key for the continuity of populations, the persistence of biological systems and their evolution. In eutherians, a functional extra-embryonic tissue and its interaction with maternal tissues contributes significantly to the development of a healthy embryo, and thus the reproductive success. While the placenta and its variability across eutherians is well appreciated, little attention has been paid to extra-placental and maternal tissue involved in the fetal-maternal interface. Deciphering the interaction of these components provides insight into the mechanisms and processes that underpin a healthy pregnancy. While broader comparative work is necessary to gain an understanding of this aspect in pregnancy, the present contribution focuses on the fetal-maternal interface in guinea pig (Cavia porcellus). We investigate the cell composition of the interface at three time points of the long gestation (6.5, 30.5, and 55 days post copulation) and at the non-pregnant stage in diestrus. In doing so, we utilize histological staining methods to generate a gross description on the morphology and cell types present within the reproductive tissue of guinea pigs. Additionally, we compare the findings with newly generated single-cell RNA sequencing data generated by Basanta &amp; Stadtmauer (in prep.). We observed the most significant diversification of the cells at the fetal-maternal interface between the time point of implantation (6.5 dpc) and the mid gestational time point (30.5 dpc). This period comprises crucial processes such as decidualization of the endometrium and the formation of placental structures, shaping the guinea pig utero-placental interface. These include the accessory subplacenta, a structure resembling the villi of the human chorio-allantoic placenta. In the second portion of pregnancy, after the luteo-placental shift in progesterone production, the processes of degeneration set in. These include the eventual loss of the subplacenta and the accumulation of amorphous dead cell masses in the broad junctional zone. This junctional zone separates placental tissue from maternal decidua and exhibits a chaotic appearance characteristic of this species. These findings shed light on the complexity of the process leading to the establishment of the utero-placental interface and its transformation throughout the guinea pig’s pregnancy.