Onderzoek toont aan hoe het darmmicrobioom een ​​succesvolle zwangerschap ondersteunt.

Onderzoek toont aan hoe het darmmicrobioom een ​​succesvolle zwangerschap ondersteunt.

Darmmicroben kunnen een sleutelrol spelen bij het voorbereiden van het immuunsysteem van een moeder om zich aan te passen aan de zich ontwikkelende foetus tijdens de zwangerschap, blijkt uit een preklinisch onderzoek door onderzoekers van Weill Cornell Medicine.

De bevindingen, gepubliceerd op 17 december in het tijdschrift Cell, laten zien dat nuttige darmbacteriën immuunreacties helpen voorkomen die miskramen bij muizen kunnen veroorzaken. De wetenschappers toonden aan dat metabolieten geproduceerd door darmmicroben de rekrutering van twee soorten beschermende immuuncellen – myeloïde-afgeleide suppressorcellen (MDSC’s) en RORyt+ regulerende T-cellen (pTregs) – naar de placenta bevorderen en helpen het immuunsysteem van de moeder te trainen om de foetus te tolereren.

Tijdens de zwangerschap is het erg belangrijk dat het immuunsysteem van de moeder wordt getraind om te herkennen dat er geen schade is aan de foetus. Dit voorkomt dat het immuunsysteem van de moeder de foetus aanvalt, wat kan leiden tot herhaalde miskramen of doodgeboorten.

Dr. Melody Zeng, senior auteur, universitair hoofddocent immunologie in de kindergeneeskunde en lid van het Gale and Ira Drukier Institute for Child Health, Weill Cornell Medicine

Volgens het American College of Obstetricians and Gynecologists heeft meer dan de helft van de vrouwen die herhaaldelijk een miskraam ervaren, geen geïdentificeerde oorzaak. Uit eerder onderzoek is gebleken dat er sprake is van verstoringen in de Darmmicrobiota geassocieerd met disfunctie van het immuunsysteem of ontstekingsziekten; de mechanistische basis blijft echter onduidelijk. Dr. Zeng en haar team onderzochten de mogelijke rol van de darmmicrobiota in de immuuntolerantie van moeders en foetussen en de uitkomsten van zwangerschappen.

Dr. Virginia Pascual, directeur van het Gale and Ira Drukier Research Center for Child Health en Ronay Menschel hoogleraar kindergeneeskunde bij Weill Cornell Medicine, en dr. Gregory Sonnenberg, universitair hoofddocent voor onderzoek aan de School of Medicine, en Henry R. Erle, M.D.-Roberts Family Professor of Medicine, hebben ook bijgedragen aan dit collaboratieve, interdisciplinaire project.

Darmmicroben zijn nuttig in modelsystemen

Dr. Zeng en haar collega's onderzochten de immuunreacties van de moeder tijdens de zwangerschap in twee muismodellen: kiemvrije muizen die in een steriele omgeving werden grootgebracht zonder blootstelling aan bacteriën, schimmels en virussen, en muizen die werden behandeld met antibiotica om de nuttige bacteriën te verstoren. Ze ontdekten dat kiemvrije en met antibiotica behandelde muizen een overmaat hadden Ontsteking in de placenta die resulteerde in foetale dood in vergelijking met muizen met gezonde darmmicrobiomen. Concreet ontwikkelden ze buitensporige hoeveelheden interferon-gamma-producerende T-cellen en antilichamen die de zich ontwikkelende foetus kunnen aanvallen. Daarentegen produceerden zwangere muizen met een gezond darmmicrobioom beide soorten beschermende immuuncellen, MDSC's en pTregs, die helpen tolerantie voor de foetus op te bouwen.

Het team ontdekte dat de vruchtzak van de zwangere muizen met gezonde darmmicrobiomen metabolieten bevatte die waren afgeleid van het aminozuur tryptofaan, geproduceerd door bepaalde darmmicroben. Deze metabolieten behouden beschermende immuuncellen op het grensvlak tussen moeder en foetus om de immuuntolerantie te bevorderen. Toediening van tryptofaanmetabolieten of de bacteriën die deze produceren aan kiemvrije muizen verhoogde de overleving van de foetus van 50% naar 95%. Daarentegen verbeterden deze muizen de zwangerschapsresultaten niet wanneer ze darmbacteriën kregen die geen verband hielden met deze route.

Menselijke monsters correleren met dierstudies

Het team onderzocht vervolgens monsters van weefsel dat na de zwangerschap door de baarmoeder werd afgescheiden, decidual weefsel genoemd, van vrouwen die herhaaldelijk een miskraam hadden gehad. Ze vonden verminderde niveaus van van tryptofaan afgeleide metabolieten en verminderde aantallen tolerantie-inducerende MDSC's en pTregs.

"Dezelfde immuuncellen die we bij de muizen hebben geïdentificeerd, lijken belangrijk te zijn voor de zwangerschap bij de mens", zegt de eerste auteur van het onderzoek, dr. Julia Brown, een postdoctoraal onderzoeker in de kindergeneeskunde bij Weill Cornell Medicine. “We moeten verder onderzoek doen om de rol van deze immuuncellen en tryptofaanmetabolieten bij menselijke zwangerschappen te bevestigen.”

Toekomstige richtingen

Het team zal de rol van darmmicroben onderzoeken bij het bevorderen van immuuntolerantie tijdens de zwangerschap en deze bevindingen gebruiken om gerichte therapieën te ontwikkelen. Uiteindelijk zijn ze van plan om met artsen samen te werken om voedingssupplementen of interventies te evalueren die gunstige darmmicroben of hun metabolieten bevorderen om de kansen op een succesvolle zwangerschap tot en met de geboorte te vergroten.

“Ons onderzoek levert nieuwe inzichten op in de factoren uit onze Microbioom "We hopen deze bevindingen op een dag te gebruiken om therapieën te ontwikkelen die de immuuntolerantie tijdens de zwangerschap ondersteunen en vrouwen helpen die mogelijk worstelen met onvruchtbaarheid of onverklaarde, herhaalde miskramen."

Bronnen: