Было создано первое панорамное представление о путях заражения в плаценте человека, которое может выявить потенциальные мишени для лекарств для разработки безопасных для беременности методов лечения малярии, токсоплазмоза и листерии — всех заболеваний, которые могут вызвать серьезные осложнения беременности.

Исследователи из Института Уэлкома Сэнгера, Кембриджского университета, Университета Данди и их коллеги использовали новые модели «мини-плаценты», чтобы составить карту реакции плаценты на инфекции на ранних стадиях развития . Эта работа является частью более широкого консорциума Human Cell Atlas, целью которого является картирование каждого типа клеток в организме человека, чтобы изменить наше понимание здоровья и болезней.

Исследование, опубликованное в журнале Cell Systems , было сосредоточено на путях развития малярии, токсоплазмоза и инфекции листерии , которые могут вызвать осложнения беременности и выкидыш. Выяснилось, что вторичное воспаление может быть причиной осложнений беременности во время этих инфекций, и выяснилось, что плацентарные иммунные клетки, вероятно, играют защитную роль против патогенов.

Будущая работа, направленная на выявление потенциальных мишеней лекарств на путях, вызывающих осложнения во время инфекции, может помочь в разработке более направленных методов лечения инфекций на ранних стадиях беременности.

Инфекции во время беременности являются серьезной глобальной проблемой здравоохранения, затрагивающей миллионы людей во всем мире. Эти инфекции потенциально могут вызвать материнскую смертность, сепсис и осложнения беременности, включая выкидыш, нарушения развития плода, низкий вес при рождении и мертворождение.

Малярия, токсоплазмоз и листерия — широко распространенные инфекции, которые могут привести к осложнениям беременности. Это вызывает особую озабоченность в регионах, где эти инфекции более распространены. Например, в странах Африки к югу от Сахары и некоторых частях Юго-Восточной Азии, где малярийный паразит Plasmodium falciparum является эндемичным.

Плацента во время беременности действует как селективный барьер, который позволяет питательным веществам переходить от матери к ребенку, блокируя при этом патогены и токсины.

Однако возбудители токсоплазмоза и листерий могут проникать через плаценту, а паразит, вызывающий малярию, может прикрепляться снаружи. Плод особенно уязвим на ранних стадиях развития, поскольку иммунный ответ еще не полностью сформирован, а это означает, что защита плода в значительной степени зависит от плацентарного барьера.

Несмотря на влияние инфекций во время беременности, пути и механизмы проникновения этих инфекций через плаценту плохо изучены, отчасти из-за ограничений используемых лабораторных моделей и различий между людьми и мышами.

В последнем исследовании, проведенном Институтом Wellcome Sanger и его сотрудниками, команда создала модели эксплантатов ex vivo, или «мини-плаценты», из образцов человека, что позволило им составить карту реакции на инфекцию с разрешением отдельных клеток.

Исследователи определили тип фетальных иммунных клеток, известный как клетка Хофбауэра, которые активируются при всех трех типах инфекции, но разными путями. Впервые на модели человеческой плаценты было показано, что плацентарные иммунные клетки играют защитную роль против патогенов .

Команда обнаружила, что патогены могут проникать в эти иммунные клетки. Например, T. gondii, паразит, вызывающий токсоплазмоз, вероятно, будет использовать эти иммунные клетки, чтобы уклоняться от продолжающегося иммунного ответа и путешествовать по организму.

Они также обнаружили, что все три инфекции вызывают общую воспалительную реакцию в плаценте, которая нарушает регуляцию плацентарных функций. Это говорит о том, что вторичное воспаление может быть причиной некоторых осложнений беременности.

Воздействие на эти пути воспаления может привести к лечению инфекций, специфичному для беременности, что в настоящее время невозможно.

В дополнение к этому, модели «мини-плаценты», разработанные этой командой, могут быть использованы в будущих исследованиях, чтобы получить больше информации о реакции плаценты на инфекции, а также о более широких изменениях плаценты во время развития.

Доктор Регина Ху, соавтор исследования из Института Уэллком Сэнгер, сказала: «Хотя известно, что инфекции во время беременности вызывают осложнения, включая выкидыш и мертворождение, очень мало известно об основных механизмах.

«Наше исследование показывает, что даже в случае патогенов, которые не могут проникнуть через плаценту, вторичное воспаление со стороны иммунной системы может быть ответственным за нарушение развития плода. будущее.»

Элиас Руис-Моралес, один из первых авторов из Института Wellcome Sanger, сказал: «Мы обнаружили, что плацентарные иммунные клетки, называемые макрофагами, могут защищать плаценту от инфекций. Впервые было показано, что плацентарные иммунные клетки играют защитную роль. на ранних стадиях беременности у людей и что эти иммунные клетки могут быть захвачены токсоплазмой во время инфекции. Более глубокое понимание того, как работает плацентарная иммунная система, может помочь по-новому взглянуть на осложнения беременности».

Доктор Маркус Ли, со-старший автор из Института Уэлкома Сэнгера, сейчас работающего в Университете Данди, сказал: «Ежегодно миллионы беременностей потенциально подвергаются воздействию малярии, и понимание того, как паразит адаптируется во время инфекции и как реагирует организм, позволит иметь важное значение для улучшения результатов.

«Однако изучение взаимодействия между патогенами и плацентой человека, по понятным причинам, невероятно сложно, и поэтому разработка новых моделей, таких как система плацентарной ткани, которую мы использовали в этом исследовании, является столь необходимым шагом вперед».

Доктор Розер Венто-Тормо, со-старший автор из Института Wellcome Sanger, сказал: «Инфекции во время беременности могут иметь разрушительные последствия, и существуют ограниченные варианты лечения, специфичные для беременности, которые могут помочь.

«Отмечая пути заражения на ранних стадиях беременности в одноклеточном разрешении и разрабатывая новые модели плаценты для изучения этого, мы надеемся, что наше исследование может быть использовано исследовательским сообществом во всем мире, чтобы помочь разработать новые способы понимания и лечения» осложнения беременности, которые ежегодно затрагивают миллионы жизней».