La ricerca mette il sistema immunitario davanti e al centro nel controllo della gravidanza. Tuttavia, virus e batteri possono eliminarlo, il che a volte porta a conseguenze disastrose.
Durante la gravidanza, il sistema immunitario della madre è in costante flusso.
Sebbene sia ormai ampiamente riconosciuto che vi sia un’interazione finemente sintonizzata tra le cellule materne e fetali per supportare una gravidanza sana, molti studi hanno utilizzato modelli murini per indagare su questo – ma i topi non sono umani.
Una nuova ricerca pubblicata questa settimana sulla rivista getta nuova luce su come il sistema immunitario umano cambia mentre la gravidanza progredisce.
Nello studio, il dott. Brice Gaudilliere – un assistente professore di anestesiologia, perioperatoria e medicina del dolore presso il March of Dimes Prematurity Research Center della Stanford University in California – e colleghi hanno costruito un modello completo di come si comportano le cellule immunitarie umane durante una gravidanza normale . Eppure le loro ambizioni a lungo termine sono di esplorare ulteriormente.
La dottoressa Gaudilliere prevede di condurre uno studio simile con donne che hanno avuto una nascita prematura per vedere se la squadra è in grado o meno di individuare particolari cambiamenti che potrebbero fungere da segnali premonitori.
La nascita pretermine – che è definita come la nascita prima delle 37 settimane di gravidanza – è la principale causa di morte nei bambini al di sotto dei 5 anni, secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS). Nel 2015, questo ha provocato quasi 1 milione di morti in tutto il mondo.
Negli Stati Uniti, il tasso di parto pretermine è del 10 percento. E a livello globale, il numero delle nascite pretermine è in aumento. Coloro che sopravvivono possono affrontare complicazioni per tutta la vita.
Ma perché il sistema immunitario avrebbe avuto un ruolo così importante nella gravidanza? E come è collegato alla nascita pretermine?
Equivoci errati corretti
Per molti anni, il processo di gravidanza è stato paragonato a quello del trapianto di organi, come spiegano in un recente articolo il Dr. Gil Mor – un professore di ostetricia, ginecologia e scienze della riproduzione presso la Yale School of Medicine di New Haven, CT – e colleghi pubblicato sulla rivista.
Gli scienziati pensavano che il sistema immunitario materno dovesse essere represso durante tutta la gravidanza per impedirgli di rifiutare il feto. La presenza di un host di cellule immunitarie nel sito di impianto dell’embrione è stata presa come prova per questa teoria.
Si pensava che queste cellule combattevano le cellule embrionali estranee, che a loro volta stavano cercando di sopprimere questa risposta immunitaria. Se le cellule embrionali avessero il sopravvento, l’impianto potrebbe procedere. Ma la battaglia continuò per tutta la gravidanza.
Se questo processo non ha avuto successo, si è pensato che avrebbe portato a aborti o parto pretermine.
Tuttavia, gli studi hanno successivamente dimostrato che la presenza o il reclutamento di cellule immunitarie non si verificava come risposta di un corpo estraneo, ma era un requisito per l’impianto di successo.
E non si ferma qui; il pensiero corrente è che l’interazione tra le cellule fetali e la risposta immunitaria della madre è una componente critica durante la gravidanza.
Sistema immunitario in flusso
Per permettere all’embrione in via di sviluppo di impiantarsi, alcune delle sue cellule invadono attivamente il rivestimento dell’utero. Questo porta a una cascata infiammatoria, simile agli eventi che si verificano durante la guarigione delle ferite.
Se si previene l’infiammazione, l’impianto non può procedere, evidenziando l’importanza delle molecole e delle cellule infiammatorie in questo processo.
Questo ambiente pro-infiammatorio domina le prime 12 settimane di gravidanza. Durante le 15 settimane successive, il feto in via di sviluppo è in uno stato di rapida crescita e sviluppo. Le cellule e le molecole antinfiammatorie prevalgono.
Alcune cellule fetali esprimono marcatori di superficie cellulare, o antigeni, che provengono dal padre. In circostanze normali, il sistema immunitario della madre li riconoscerebbe estranei e attaccerebbe le cellule.
Le cellule T regolatorie (Tregs), che sono una forma specializzata di globuli bianchi che promuovono un ambiente anti-infiammatorio, proteggono attivamente tali cellule fetali.
Bassi livelli di Treg sono stati collegati a aborto spontaneo.
Durante la fase finale della gravidanza, il sistema immunitario torna a uno stato pro-infiammatorio. Senza questo, la madre non può andare in travaglio. Il lavoro pretermine, a sua volta, può essere associato a risposte immunitarie anormali.
Una serie di fattori influenzano il modo in cui il sistema immunitario si comporta durante la gravidanza e sempre più spesso gli scienziati ritengono che il microbioma della madre abbia un ruolo da svolgere.
Passeggeri microbici nel sistema immunitario
Per molti anni, si pensava che il bambino avesse ricevuto la prima dose di microbi durante la nascita. Tuttavia, studi recenti hanno trovato microrganismi nelle prime feci del bambino, il che significa che un certo trasferimento di specie microbiche dalla madre al feto si è verificato prima della nascita del bambino.
Eppure non sono solo i microbi viventi che possono giocare un ruolo nello sviluppo fetale; frammenti di microbi e prodotti di digestione microbica possono essere trasferiti attraverso la placenta.
Il dott. Andrew Macpherson, professore di medicina e direttore di gastroenterologia presso l’ospedale universitario di Berna in Svizzera, e colleghi spiegano in un recente articolo pubblicato sulla rivista che questo processo potrebbe essere cruciale per il sistema immunitario del neonato.
I topi tenuti in condizioni di assenza di germi non hanno un sistema immunitario. Usando un’ingegnosa ingegneria genetica, il Dr. Macpherson e il suo team sono stati in grado di esporre i topi gravidi ai batteri per un periodo limitato.
Nel momento in cui i topi hanno dato alla luce, erano ancora una volta privi di germi e quindi non hanno trasmesso nulla alla loro progenie.
I topi nati in questo modo hanno aumentato i livelli di molecole antibatteriche nel loro intestino, cellule immunitarie più sviluppate e un metabolismo più maturo.
Tuttavia, non è tutto roseo; i microbi possono essere dannosi per la salute del feto in alcuni casi.
I virus sono al centro delle complicazioni?
Il dott. Mor ha una teoria sui virus. Pensa di eliminare gli effetti benefici che il normale microbioma fornisce, lasciando a rischio sia la madre che il feto.
Secondo questa “ipotesi del doppio colpo”, i virus disattivano i processi di segnalazione immuni che sono cruciali per l’interazione tra il sistema immunitario e i batteri. Questo lascia la madre a rischio di infezione batterica oltre al virus già presente nel sistema.
Utilizzando un modello di topo, il suo team ha dimostrato che l’esposizione a una comune tossina batterica in aggiunta a un’infezione virale porta alla nascita pretermine.
In effetti, il 40 percento delle consegne pretermine umane sono associate a qualche forma di infezione.
Il Dott. Mor indica anche prove che collegano le infezioni virali e batteriche durante la gravidanza a un aumento del rischio che il bambino sviluppi la schizofrenia, il disturbo dello spettro autistico e le allergie più avanti nella vita.
Quale potrebbe essere la causa? Gli scienziati pensano che gli alti livelli di attivazione del sistema immunitario della madre in risposta a un’infezione siano la causa del danno irreversibile causato al feto.
Il Dr. Mor e il suo team hanno dimostrato che, anche se un’infezione non viene trasmessa direttamente dalla madre, in questi casi i livelli dei marcatori infiammatori nel feto si alzano. Negli studi sui topi, questo è accompagnato da anomalie nello sviluppo.
Un nuovo studio fornisce approfondimenti dettagliati
Con il loro nuovo studio, il dott. Gaudilliere e i suoi colleghi aggiungono al corpus di conoscenze su quale delle diverse popolazioni di cellule immunitarie siano presenti durante la gravidanza.
Lo studio ha coinvolto 18 donne che hanno avuto gravidanze normali e campioni di sangue donati durante ciascuno dei trimestri, così come 6 settimane dopo il parto.
Usando una tecnica chiamata citometria di massa, i ricercatori sono stati in grado di ottenere un’intera serie di informazioni da questi campioni, incluse quali cellule erano presenti nel sangue, come reagivano a composti simili a virus e batteri e quali vie di segnalazione erano più attive.
Incorporando queste informazioni in un modello statistico avanzato, il team potrebbe costruire una mappa sofisticata di come il sistema immunitario si adatta durante la gravidanza.
Il prossimo elenco è uno studio comparabile che utilizza campioni di sangue di donne che hanno partorito prematuramente per vedere se questo è accompagnato da cambiamenti consistenti nel sistema immunitario.
Il team spera di utilizzare questa conoscenza per sviluppare un esame del sangue che possa indicare il rischio che una madre si sottoponga a parto pretermine.
“Siamo particolarmente interessati a capire con maggiore precisione cosa sta succedendo molto presto e molto tardi in gravidanza”, spiega il dott. Gaudilliere. “Ci piacerebbe vedere se c’è davvero un interruttore che possiamo catturare, un punto debole in cui la deviazione dalla norma sarebbe massima con la patologia”.
“Il sistema immunitario non agisce isolatamente, e ora siamo molto interessati a profilare la sua interazione con altri aspetti della biologia delle madri, come la loro genetica, il metabolismo e le comunità microbiche del corpo per trovare un orologio biologico olistico di gravidanza.”
Autrice principale dello studio Nima Aghaeepour, Ph.D.
Cosa riserva il futuro?
Ci sono molte prove che suggeriscono che una dieta occidentale e uno stile di vita moderno hanno un effetto dannoso sui passeggeri microbici che sono strettamente legati alla nostra salute.
Una diminuzione della diversità microbica è stata collegata a una serie di condizioni mediche. Una domanda che rimane è se questo ha o meno anche un effetto sul sistema immunitario durante la gravidanza.
Una bassa diversità microbica aumenta il rischio di aborti spontanei o di parto prematuro?
Solo il tempo lo dirà. Ciò che è chiaro, tuttavia, è che i ricercatori stanno usando strumenti nuovi e innovativi per far brillare i riflettori sul legame tra il nostro sistema immunitario, i fattori che lo influenzano e la salute della madre e del bambino durante e dopo la gravidanza.
