Forskning visar hur tarmmikrobiomet stöder framgångsrik graviditet.

Forskning visar hur tarmmikrobiomet stöder framgångsrik graviditet.

Tarmmikrober kan spela en nyckelroll för att förbereda en mammas immunsystem för att anpassa sig till det utvecklande fostret under graviditeten, enligt en preklinisk studie av forskare vid Weill Cornell Medicine.

Fynden, publicerade 17 december i tidskriften Cell, visar att nyttiga tarmbakterier hjälper till att förhindra immunreaktioner som kan orsaka missfall hos möss. Forskarna visade att metaboliter som produceras av tarmmikrober främjar rekryteringen av två typer av skyddande immunceller - myeloid-härledda suppressorceller (MDSC) och RORyt+ regulatoriska T-celler (pTregs) - till moderkakan och hjälper till att träna moderns immunsystem att tolerera fostret.

Under graviditeten är det mycket viktigt att moderns immunförsvar tränas för att inse att det inte är någon skada på fostret. Detta förhindrar moderns immunförsvar från att angripa fostret, vilket kan leda till återkommande missfall eller dödfödslar.

Dr Melody Zeng, senior författare, docent i immunologi i pediatrik och medlem av Gale and Ira Drukier Institute for Child Health, Weill Cornell Medicine

Mer än hälften av kvinnorna som upplever återkommande missfall har ingen identifierad orsak, enligt American College of Obstetricians and Gynecologists. Tidigare studier har funnit störningar i Tarmmikrobiota associerad med immunsystemets dysfunktion eller inflammatoriska sjukdomar; den mekanistiska grunden förblir dock oklar. Dr Zeng och hennes team undersökte den möjliga rollen av tarmmikrobiota i moderns-fosters immuntolerans och graviditetsresultat.

Dr Virginia Pascual, chef för Gale and Ira Drukier Research Center for Child Health och Ronay Menschel professor i pediatrik vid Weill Cornell Medicine, och Dr Gregory Sonnenberg, biträdande ordförande för forskning vid School of Medicine, och Henry R. Erle, M.D.-Roberts familjeprofessor i medicin, bidrog också till detta samarbetsprojekt.

Tarmmikrober är fördelaktiga i modellsystem

Dr Zeng och hennes kollegor undersökte moderns immunsvar under graviditeten i två musmodeller: bakteriefria möss uppfödda i en steril miljö utan exponering för bakterier, svampar och virus, och möss som behandlats med antibiotika för att störa de nyttiga bakterierna. De fann att bakteriefria och antibiotikabehandlade möss hade överdrivet mycket Inflammation i moderkakan som resulterade i fosterdöd jämfört med möss med friska tarmmikrobiomer. Specifikt utvecklade de stora mängder interferon-gamma-producerande T-celler och antikroppar som kan attackera fostret under utveckling. Däremot producerade gravida möss med friska tarmmikrobiomer båda typerna av skyddande immunceller, MDSCs och pTregs, som hjälper till att bygga tolerans mot fostret.

Teamet upptäckte att fostersäcken hos gravida möss med friska tarmmikrobiomer innehöll metaboliter som härrörde från aminosyran tryptofan, producerad av vissa tarmmikrober. Dessa metaboliter upprätthåller skyddande immunceller vid gränsytan mellan modern och foster för att främja immuntolerans. Administrering av tryptofanmetaboliter eller bakterierna som producerar dem till bakteriefria möss ökade fostrets överlevnad från 50 % till 95 %. Däremot förbättrade dessa möss inte graviditetsresultaten när de fick tarmbakterier som inte var relaterade till denna väg.

Mänskliga prover korrelerar med djurstudier

Teamet undersökte sedan prover av vävnad som tappats av livmodern efter graviditet, kallad decidual vävnad, från kvinnor som hade drabbats av upprepade missfall. De fann minskade nivåer av tryptofan-härledda metaboliter och minskat antal toleransinducerande MDSCs och pTregs.

"Samma immunceller som vi identifierade hos mössen verkar vara viktiga för mänsklig graviditet", säger studiens första författare, Dr Julia Brown, en postdoktor i pediatrik vid Weill Cornell Medicine. "Vi måste genomföra ytterligare studier för att bekräfta rollen av dessa immunceller och tryptofanmetaboliter i mänskliga graviditeter."

Framtida riktningar

Teamet kommer att undersöka tarmmikrobernas roll för att främja immuntolerans under graviditet och använda dessa resultat för att utveckla riktade terapier. I slutändan planerar de att arbeta med läkare för att utvärdera näringstillskott eller insatser som främjar nyttiga tarmmikrober eller deras metaboliter för att öka chanserna för en framgångsrik graviditet genom födseln.

”Vår forskning ger nya insikter om faktorerna från vår Mikrobiom "Vi hoppas att en dag använda dessa fynd för att utveckla terapier som stödjer immuntolerans under graviditet och hjälpa kvinnor som kan kämpa med infertilitet eller oförklarliga återkommande missfall."

Källor: