MADRID, 7. Mai. (EUROPA PRESS) –
Es wurde die erste Panoramaansicht der Infektionswege in der menschlichen Plazenta erstellt, die potenzielle Angriffspunkte für Medikamente für die Entwicklung sicherer Therapien während der Schwangerschaft gegen Malaria, Toxoplasmose und Listerien aufzeigen könnte – alles Krankheiten, die schwerwiegende Komplikationen in der Schwangerschaft verursachen können. Forscher des Wellcome Sanger Institute, der University of Cambridge und der University of Dundee (alle im Vereinigten Königreich) und ihre Mitarbeiter verwendeten neue „Mini-Plazenta“-Modelle, um die Reaktion der Plazenta auf Infektionen in einem frühen Entwicklungsstadium abzubilden.
Die in Cell Systems veröffentlichte Studie konzentrierte sich auf Signalwege, die an Malaria, Toxoplasmose und Listerieninfektionen beteiligt sind, die alle zu Schwangerschaftskomplikationen und Fehlgeburten führen können. Es zeigte sich, dass sekundäre Entzündungen die Ursache für Schwangerschaftskomplikationen während dieser Infektionen sein können und dass plazentare Immunzellen wahrscheinlich eine Abwehrrolle gegen Krankheitserreger spielen. Diese Arbeit ist Teil des umfassenderen Human Cell Atlas 1-Konsortiums, dessen Ziel es ist, jeden Zelltyp im menschlichen Körper zu kartieren, um unser Verständnis von Gesundheit und Krankheit zu verändern.
Zukünftige Arbeiten, die sich auf die Identifizierung potenzieller Angriffspunkte für Medikamente in Pfaden konzentrieren, die während der Infektion Komplikationen verursachen, könnten die Entwicklung gezielterer Therapien zur Bekämpfung von Infektionen in frühen Schwangerschaften beeinflussen.
Malaria, Toxoplasmose und Listerien sind weit verbreitete Infektionen, die zu Schwangerschaftskomplikationen führen können. Dies ist insbesondere in Regionen besorgniserregend, in denen diese Infektionen am häufigsten vorkommen. Beispielsweise in Afrika südlich der Sahara und Teilen Südostasiens, wo der Malariaparasit Plasmodium falciparum endemisch ist. Die Plazenta fungiert während der Schwangerschaft als selektive Barriere, die den Übergang von Nährstoffen von der Mutter zum Baby ermöglicht und gleichzeitig Krankheitserreger und Toxine blockiert.
Allerdings können die Krankheitserreger, die Toxoplasmose und Listerien verursachen, die Plazenta passieren und der für Malaria verantwortliche Parasit kann sich an der Außenseite festsetzen. Der Fötus ist in den frühen Entwicklungsstadien besonders gefährdet, da die Immunantwort noch nicht vollständig ausgeprägt ist, was bedeutet, dass der Fötus zum Schutz stark auf die Plazentaschranke angewiesen ist.
Trotz der Auswirkungen von Infektionen während der Schwangerschaft sind die Wege und Mechanismen, die diese Infektionen nutzen, um die Plazenta zu passieren, nicht gut verstanden, was teilweise auf die Einschränkungen der verwendeten Labormodelle und die Unterschiede zwischen Menschen und Mäusen zurückzuführen ist.
In der neuesten Studie des Wellcome Sanger Institute und seiner Mitarbeiter erstellte das Team Ex-vivo-Explantatmodelle oder „Mini-Plazenten“ aus menschlichen Proben, die es ihnen ermöglichten, die Reaktion auf eine Infektion mit Einzelzellauflösung abzubilden.
Die Forscher identifizierten eine Art fötale Immunzelle, die sogenannte Hofbauer-Zelle, die bei allen drei Infektionsarten aktiviert wurde, jedoch auf unterschiedlichen Wegen. Dies ist das erste Mal, dass in einem menschlichen Plazentamodell gezeigt wurde, dass plazentare Immunzellen eine defensive Rolle gegen Krankheitserreger spielen.
Das Team entdeckte, dass Krankheitserreger in diese Immunzellen eindringen können. Beispielsweise nutzt T. gondii, der Parasit, der Toxoplasmose verursacht, wahrscheinlich diese Immunzellen, um der laufenden Immunantwort zu entgehen und durch den Körper zu wandern.
Sie fanden außerdem heraus, dass alle drei Infektionen eine allgemeine Entzündungsreaktion in der Plazenta auslösten, die zu einer Deregulierung der Plazentafunktionen führte. Dies deutet darauf hin, dass eine sekundäre Entzündung die Ursache für einige Schwangerschaftskomplikationen sein könnte.
Die gezielte Behandlung dieser Entzündungswege könnte zu einer spezifischen Behandlung von Infektionen während der Schwangerschaft führen, was derzeit nicht möglich ist. Darüber hinaus können die von diesem Team entwickelten „Mini-Plazenta“-Modelle in zukünftigen Forschungen verwendet werden, um mehr über die Reaktion der Plazenta auf Infektionen sowie über umfassendere Veränderungen der Plazenta während der Entwicklung zu erfahren.
Dr. Regina Hoo, Co-Erstautorin vom Wellcome Sanger Institute, sagte: „Während Infektionen während der Schwangerschaft bekanntermaßen Komplikationen wie Fehlgeburten und Totgeburten verursachen, ist über die zugrunde liegenden Mechanismen nur sehr wenig bekannt. Unsere Forschung zeigt, dass dies auch bei Krankheitserregern der Fall ist.“ Durch die Plazenta kann eine sekundäre Entzündung des Immunsystems für die Veränderung der Entwicklung des Fötus verantwortlich sein. Die Identifizierung der Schlüsselprozesse, die am Entzündungsweg beteiligt sind, könnte uns dabei helfen, schwangerschaftsspezifische Behandlungen zu entwickeln, die dies in Zukunft minimieren.
Elías Ruiz-Morales, Co-Erstautor vom Wellcome Sanger Institute, fügte hinzu: „Wir haben herausgefunden, dass Plazenta-Immunzellen, sogenannte Makrophagen, die Plazenta vor Infektionen schützen können. Dies ist das erste Mal, dass gezeigt wurde, dass Plazenta-Immunzellen eine Rolle spielen.“ In den frühen Stadien der Schwangerschaft sind sie beim Menschen defensiv und diese Immunzellen können während einer Infektion von Toxoplasmen gekapert werden. Ein besseres Verständnis der Funktionsweise des plazentaren Immunsystems könnte zu neuen Erkenntnissen über Schwangerschaftskomplikationen führen.
Abschließend erklärt Roser Vento-Tormo, Co-Senior-Autor vom Wellcome Sanger Institute: „Infektionen während der Schwangerschaft können verheerende Auswirkungen haben und es gibt nur begrenzte schwangerschaftsspezifische Behandlungsmöglichkeiten, die helfen können.“
„Durch die Kartierung der Infektionswege während der Frühschwangerschaft mit Einzelzellauflösung und die Entwicklung neuer Plazentamodelle zur Untersuchung dieser Frage hoffen wir, dass unsere Forschung von der Forschungsgemeinschaft auf der ganzen Welt genutzt werden kann, um neue Wege zum Verständnis und zur Behandlung von Schwangerschaften zu entwickeln.“ Komplikationen, die jedes Jahr Millionen von Menschenleben beeinträchtigen“, schließt er.
