Fonte delle complicazioni della gravidanza dovute alle infezioni rivelate dalla mappa della placenta

I ricercatori del Wellcome Sanger Institute, dell’Università di Cambridge, dell’Università di Dundee e collaboratori hanno utilizzato nuovi modelli di “mini placenta” per mappare la risposta placentare alle infezioni nelle fasi iniziali dello sviluppo. Questo lavoro fa parte del più ampio consorzio Human Cell Atlas¹che mira a mappare ogni tipo di cellula del corpo umano per trasformare la nostra comprensione della salute e della malattia.

Lo studio, pubblicato oggi (3 maggio) in Sistemi cellulari, incentrato sui percorsi coinvolti nella malaria, nella toxoplasmosi e nell’infezione da listeria, che possono tutti causare complicazioni della gravidanza e aborto spontaneo. Ha rivelato che l’infiammazione secondaria può essere la causa di complicazioni della gravidanza durante queste infezioni e ha scoperto che è probabile che le cellule immunitarie placentari svolgano un ruolo difensivo contro gli agenti patogeni.

Il lavoro futuro incentrato sull’identificazione di potenziali bersagli farmacologici nei percorsi che causano complicazioni durante l’infezione potrebbe informare la progettazione di terapie più mirate per affrontare le infezioni nelle fasi iniziali della gravidanza.

Le infezioni durante la gravidanza rappresentano un grave problema sanitario globale² che colpisce milioni di persone in tutto il mondo. Queste infezioni possono potenzialmente causare morte materna, sepsi e complicazioni della gravidanza, tra cui aborto spontaneo, condizioni di sviluppo fetale, basso peso alla nascita e natimortalità³.

La malaria, la toxoplasmosi e la listeria sono infezioni diffuse che possono portare a complicazioni durante la gravidanza. Ciò è particolarmente preoccupante nelle regioni in cui queste infezioni sono più comuni. Ad esempio, nell’Africa subsahariana e in alcune parti del sud-est asiatico, dove il parassita della malaria Plasmodium falciparum è endemico⁴.

La placenta agisce come una barriera selettiva durante la gravidanza, che consente ai nutrienti di passare dalla madre al bambino bloccando gli agenti patogeni e le tossine.

Tuttavia, gli agenti patogeni che causano la toxoplasmosi e la listeria possono attraversare la placenta e il parassita responsabile della malaria può attaccarsi all’esterno. Il feto è particolarmente vulnerabile durante la fase iniziale dello sviluppo poiché la risposta immunitaria non è completamente stabilita, il che significa che il feto fa molto affidamento sulla barriera placentare per la protezione.

Nonostante l’impatto delle infezioni durante la gravidanza, i percorsi e i meccanismi utilizzati da queste infezioni per attraversare la placenta sono poco conosciuti, in parte a causa dei limiti dei modelli di laboratorio utilizzati e delle differenze tra uomo e topo.

Nell’ultimo studio del Wellcome Sanger Institute e dei collaboratori, il team si è stabilito ex vivo modelli di espianto o “mini placente” da campioni umani⁵che ha permesso loro di mappare la risposta all’infezione con risoluzione a singola cellula.

I ricercatori hanno identificato un tipo di cellula immunitaria fetale, nota come cellula Hofbauer, che veniva attivata in tutti e tre i tipi di infezione ma in percorsi diversi. Questa è la prima volta che è stato dimostrato che le cellule immunitarie placentari svolgono un ruolo difensivo contro gli agenti patogeni in un modello di placenta umana.

Il team ha scoperto che gli agenti patogeni possono infiltrarsi in queste cellule immunitarie. Per esempio, T. gondii, è probabile che il parassita che causa la toxoplasmosi utilizzi queste cellule immunitarie per eludere la risposta immunitaria in corso e viaggiare nel corpo.

Hanno anche scoperto che tutte e tre le infezioni hanno indotto una risposta infiammatoria generale nella placenta che ha disregolato le funzioni placentari. Ciò suggerisce che l’infiammazione secondaria può essere la causa di alcune complicazioni della gravidanza.

Mirare a questi percorsi infiammatori potrebbe portare a un trattamento specifico per la gravidanza delle infezioni, cosa che attualmente non è possibile.

Oltre a ciò, i modelli di “mini placenta” sviluppati da questo team potranno essere utilizzati nella ricerca futura per ottenere maggiori informazioni sulla risposta placentare alle infezioni e sui cambiamenti placentari più ampi durante lo sviluppo.

La dottoressa Regina Hoo, co-autrice del Wellcome Sanger Institute, ha dichiarato: “Mentre è noto che le infezioni durante la gravidanza causano complicazioni, tra cui aborto spontaneo e feto morto, si sa molto poco sui meccanismi sottostanti. La nostra ricerca mostra che anche con gli agenti patogeni che non possono attraversare la placenta, l’infiammazione secondaria del sistema immunitario potrebbe essere responsabile dell’interruzione dello sviluppo fetale. L’identificazione dei processi chiave coinvolti nel percorso dell’infiammazione potrebbe aiutarci a sviluppare trattamenti specifici per la gravidanza che riducano al minimo questo fenomeno in futuro”.

Elias Ruiz-Morales, co-primo autore del Wellcome Sanger Institute, ha dichiarato: “Abbiamo scoperto che le cellule immunitarie placentari chiamate macrofagi possono proteggere la placenta dalle infezioni. Questa è la prima volta che è stato dimostrato che le cellule immunitarie placentari svolgono un ruolo difensivo”. nella fase iniziale della gravidanza negli esseri umani e che queste cellule immunitarie possono essere dirottate dal toxoplasma durante l’infezione. Comprendere di più su come funziona il sistema immunitario placentare può aiutare a fornire nuove informazioni sulle complicanze della gravidanza”.

Il dottor Marcus Lee, co-autore senior del Wellcome Sanger Institute, ora presso l’Università di Dundee, ha dichiarato: “Milioni di gravidanze ogni anno sono potenzialmente esposte alla malaria, e capire come il parassita si adatta durante l’infezione e come il corpo risponde sarà fondamentale”. importante per migliorare i risultati. Tuttavia, studiare le interazioni tra gli agenti patogeni e la placenta umana è comprensibilmente incredibilmente difficile e quindi lo sviluppo di nuovi modelli, come il sistema di tessuto placentare che abbiamo utilizzato in questa ricerca, rappresenta un passo avanti assolutamente necessario”.

1. Il consorzio Human Cell Atlas (HCA) mira a mappare ogni tipo di cellula del corpo umano come base sia per comprendere la salute umana che per diagnosticare, monitorare e curare le malattie. HCA è un consorzio aperto guidato da scienziati, frutto di uno sforzo collaborativo di ricercatori, istituti e finanziatori di tutto il mondo, con oltre 3.400 membri provenienti da 101 paesi in tutto il mondo.
2. A, Seale. (2020) Riconoscere il peso delle infezioni materne in tutto il mondo. La Lancetta. DOI: 10.1016/S2214-109X(20)30126-1
3. Chan MIO, Smith MA. (2018) Infezioni in gravidanza. Tossicologia completa. DOI: 10.1016/B978-0-12-801238-3.64293-9.
4. Organizzazione Mondiale della Sanità, Rapporto mondiale sulla malaria 2023.
5. Tutti i campioni di tessuto sono stati ottenuti con il consenso informato scritto di tutti i partecipanti in conformità con le linee guida e i regolamenti etici.