Auswirkungen von Harnwegsinfektionen auf Frühgeburten: Neue Erkenntnisse
Forschung zeigt Zusammenhänge zwischen Harnwegsinfektionen und Frühgeburtsergebnissen.
Kathryn A. Patras, S. Ottinger, A. B. Larson, V. Mercado-Evans, H. Branthoover, J. J. Zulk, C. Serchejian, M. E. Mejia, Z. A. Hameed, R. Walde, R. C. Fleck, A. E. Shea
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Inhaltsverzeichnis
Frühgeburten sind ein grosses Problem für Neugeborene und verursachen weltweit jedes Jahr viele Todesfälle. Etwa 15 Millionen Geburten sind betroffen, was zu rund 1 Million Todesfällen jährlich führt. Babys, die eine Frühgeburt überleben, können beim Aufwachsen verschiedene Gesundheitsprobleme haben.
Ein wichtiger Faktor, der zu Frühgeburten beiträgt, sind Harnwegsinfektionen (HWI). Forschungen zeigen, dass bis zu 40% der Frühgeburten mit mütterlichen oder fetalen Infektionen, einschliesslich HWIs, in Verbindung stehen. HWIs sind bei schwangeren Frauen ziemlich häufig und betreffen etwa 1 von 10 Schwangerschaften. Bestimmte Faktoren wie hormonelle Veränderungen und soziale Bedingungen können die Wahrscheinlichkeit einer HWI in der Schwangerschaft erhöhen. Während der Schwangerschaft verändert sich das Immunsystem der Mutter, um den wachsenden Fötus zu unterstützen, was das Risiko für HWIs erhöhen kann. Allerdings wurde nicht umfassend untersucht, wie die Schwangerschaft die Immunantwort der Blase beeinflusst.
Eine HWI während der Schwangerschaft kann zu ernsthaften Komplikationen führen, wie Frühgeburt, eingeschränktem Wachstum des Babys, Totgeburt und Infektionen bei Neugeborenen. Obwohl es viele klinische Studien gibt, die HWIs mit diesen Ergebnissen verknüpfen, gibt es nur begrenzte Forschung, die die Mechanismen hinter dieser Verbindung erklärt. Diese Lücke besteht teilweise aufgrund des Fehlens von Tiermodellen, die die menschlichen Bedingungen genau widerspiegeln.
In einer Studie mit Mäusen haben Forscher ein Modell für mütterliche HWIs geschaffen, indem sie schwangere Mäuse mit einer speziellen Art von Bakterien infiziert haben, die häufig mit HWIs in Verbindung gebracht wird. Diese Infektion führte bei 90% der getesteten Mäuse zu Frühgeburten. Das Modell zeigte signifikante Infektionen in der Plazenta und im Fötus, was darauf hindeutet, dass das Modell möglicherweise nicht effektiv lokale Blaseninfektionen repräsentiert. Ein anderes Modell zeigte, dass es zwar eine Immunantwort in der Gebärmutter nach der Infektion gab, aber keine Frühgeburt verzeichnet wurde.
Neueste Erkenntnisse deuteten auch darauf hin, dass HWIs Entzündungen in stillenden Geweben verursachen könnten, was die Idee unterstreicht, dass Blaseninfektionen zu Entzündungen in anderen Bereichen führen könnten, die für die Gesundheit von Mutter und Baby wichtig sind.
Während der Schwangerschaft passt sich das Immunsystem an, um zu verhindern, dass der Fötus als fremd erkannt wird. Diese Anpassung beinhaltet bestimmte Arten von Immunzellen, die helfen, die Schwangerschaft aufrechtzuerhalten. Allerdings treten während der Wehen andere Arten von Immunzellen, die Entzündungen verursachen, häufiger auf. Eine unangemessene Zeitabstimmung dieser Immunzellen könnte sowohl bei infektionbedingten als auch bei spontanen Frühgeburten eine Rolle spielen.
Studien zeigen auch, dass die Immunantwort in der Plazenta je nach Geschlecht des Fötus unterschiedlich sein könnte. Männliche Föten haben oft schlechtere Gesundheitsausgänge im Vergleich zu weiblichen, einschliesslich eines höheren Risikos für Frühgeburten. Das deutet darauf hin, dass nicht nur mütterliche Infektionen die Schwangerschaft beeinflussen, sondern auch das Geschlecht des Fötus eine Rolle für die Gesundheit der Schwangerschaft spielen könnte.
Dieses Paper beschreibt ein Mausmodell zur Untersuchung von Frühgeburten, die mit HWIs verbunden sind, und bietet Einblicke, wie lokale Entzündungen die Schwangerschaftsergebnisse beeinflussen. Das Modell ahmt erfolgreich verschiedene klinische Anzeichen einer mütterlichen HWI nach, wie Frühgeburten und begrenztes Wachstum des Babys.
Die Forscher untersuchten Unterschiede in der Blasenimmunität bei schwangeren und nicht schwangeren Mäusen und fanden bemerkenswerte Unterschiede in den Entzündungslevels. Sie entdeckten, dass Infektionen unterschiedliche Muster von Entzündungen und Immunantworten bei schwangeren Mäusen hervorriefen, was darauf hindeutet, dass die Schwangerschaft beeinflusst, wie der Körper auf Infektionen reagiert.
In praktischen Auswirkungen könnte eine mütterliche HWI Entzündungen sowohl in der Blase als auch in der Gebärmutter hervorrufen. Um diesen Effekt zu bewerten, überwachten die Forscher Mäuse, die mit HWIs infiziert waren, und untersuchten verschiedene Gewebe auf Anzeichen einer Infektion. Sie fanden heraus, dass die Bakterien zur Gebärmutter und Plazenta wandern könnten, was zu potenziellen Komplikationen führen kann.
Obwohl die Anwesenheit von Bakterien in der Plazenta früh in der Infektion selten gefunden wurde, waren Anzeichen einer Immunaktivierung offensichtlich. Insbesondere waren bestimmte regulatorische Faktoren, die mit Immunantworten in Verbindung stehen, in den Plazenten der Mäuse, die eine Frühgeburt erlebten, erhöht.
Darüber hinaus identifizierte die Studie Veränderungen in den Immunzellpopulationen innerhalb der Plazenta, was darauf hindeutet, dass eine Infektion die Arten von Immunzellen, die während der Schwangerschaft vorhanden sind, verändern könnte. Zum Beispiel gab es mehr T-Zellen in den Plazenten der Mäuse, die Anzeichen einer Frühgeburt zeigten.
Interessanterweise schien das Geschlecht des Fötus die Immunantwort in der Plazenta zu beeinflussen. Mäuse mit männlichen Föten zeigten andere Immunreaktionen im Vergleich zu denen mit weiblichen Föten, was zu unterschiedlichen Gesundheitsausgängen beitragen könnte.
Ein vielversprechender Befund hing mit einem speziellen Immunfaktor, Interleukin-10 (IL-10), zusammen, der bei Mäusen erhöht war, die ihre Schwangerschaften trotz Infektion aufrechterhielten. Als die Forscher einige Mäuse mit IL-10 behandelten, verringerte sich die Häufigkeit von Frühgeburten, was darauf hindeutet, dass die Stärkung bestimmter Immunreaktionen helfen könnte, Schwangerschaften zu schützen.
Zusätzlich zum Mausmodell führten die Forscher eine Studie mit menschlichen Urinproben von schwangeren und nicht schwangeren Personen durch. Sie analysierten das Vorhandensein bestimmter immunologischer Signalmoleküle im Urin, um zu beurteilen, wie der Körper auf HWIs reagiert. Die Studie ergab, dass sich diese Immunmarker während der Schwangerschaft veränderten, mit merklichen Unterschieden zwischen denen, die HWIs hatten, und denen ohne Infektionen.
Ausserdem entdeckten die Forscher, dass bestimmte Immunmarker im Urin mit Frühgeburten korrelierten, unabhängig von der Anwesenheit von Bakterien. Das deutet darauf hin, dass selbst in Abwesenheit einer Infektion höhere Werte bestimmter Immunindikatoren ein Risiko für Komplikationen während der Schwangerschaft signalisieren könnten.
Insgesamt verbessert diese Forschung unser Verständnis dafür, wie mütterliche Infektionen wie HWIs die Schwangerschaftsergebnisse beeinflussen könnten. Das Mausmodell bietet ein wichtiges Werkzeug, um die Mechanismen hinter Frühgeburten, die mit HWIs verknüpft sind, zu erforschen. Gleichzeitig zeigt die menschliche Studie potenzielle Urin-Biomarker, die helfen könnten, das Risiko einer vorzeitigen Entbindung vorherzusagen.
Durch die Kombination der Ergebnisse aus Tier- und Humanstudien hoffen die Forscher, diagnostische und therapeutische Strategien zu identifizieren, um die Gesundheit von Mutter und Neugeborenem zu verbessern. Sie wollen neue Richtlinien für den Umgang mit HWIs in der Schwangerschaft entwickeln, was potenziell zu besseren Ergebnissen für Mütter und ihre Babys führen könnte.
Titel: Distinct maternofetal immune signatures delineate preterm birth onset following urinary tract infection
Zusammenfassung: Preterm birth is the leading cause of infant mortality resulting in over one million neonatal deaths annually. Maternal urinary tract infection (UTI) during pregnancy increases risk for preterm birth; however, biological processes mediating UTI-associated preterm birth are not well-described. We established a murine maternal UTI model in which challenge with uropathogenic E. coli resulted in preterm birth in about half of dams. Dams experiencing preterm birth displayed excessive bladder inflammation and altered uteroplacental T cell polarization compared to non-laboring infected dams, with no differences in bacterial burdens. Additional factors associated with preterm birth included higher proportions of male fetuses and lower maternal serum IL-10. Furthermore, exogenous maternal IL-10 treatment absolved UTI-associated preterm birth but contributed to fetal growth restriction in this model. Using urine samples from a cohort of human pregnancies with or without UTI, we correlated urinary cytokines with birth outcomes and urine culture status. These analyses yielded a non-invasive, highly predictive three-model system for evaluating preterm birth risk implicating cytokines IL-10, IL-15, IL-1{beta}, and IL-1RA. Our unique bimodal murine model coupled with patient samples provides a platform to investigate immunological and microbial factors governing UTI-associated preterm birth, revealing novel therapeutic opportunities to predict or prevent preterm birth.
Autoren: Kathryn A. Patras, S. Ottinger, A. B. Larson, V. Mercado-Evans, H. Branthoover, J. J. Zulk, C. Serchejian, M. E. Mejia, Z. A. Hameed, R. Walde, R. C. Fleck, A. E. Shea
Letzte Aktualisierung: 2024-10-25 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.22.619711
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.22.619711.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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