Innate Lymphoid Cells at the Maternal-Fetal Interface. The role of Progesterone in Preterm Birth.

Abstract

Uma das áreas mais complexas da medicina perinatal e neonatal continua a ser o cuidado de mulheres grávidas, antecipando o parto de uma criança prematura. O parto pré-termo, definido como o parto que ocorre antes das 37 semanas completas de gestação, representa globalmente o nascimento de 15 milhões de crianças prematuras. O parto pré-termo pode resultar de uma variedade de causas, como a exposição a fatores ambientais, stress materno, variações genéticas fetais ou maternas, desequilíbrio hormonal, entre outras. Neste contexto, a progesterona atua como um imuno-esteróide, contribuindo para um ambiente de proteção da gravidez. Dados publicados recentemente pelo nosso grupo demonstram os benefícios da terapia com progesterona no parto pré-termo, mediados pelos recetores da progesterona nas células T reguladoras. O parto é amplamente considerado como um processo inflamatório. Muito provavelmente esta resposta inflamatória tem origem numa resposta imunitária por parte do hospedeiro. Estudos randomizados e meta-análises individuais demonstraram que, em mulheres com colo do útero curto, a progesterona reduz o parto pré-termo e um resultado neonatal adverso. No entanto, não há evidências que mulheres com trabalho de parto pré-termo tenham níveis mais baixos de progesterona ou que a administração de progesterona por via vaginal aumente sua concentração no sangue periférico. Portanto, o mecanismo pelo qual uma quantidade adicional modesta de progesterona poderia alcançar um efeito terapêutico não é claro, sugerindo que este possa ser exercido localmente. Recentemente, identificou-se um grupo de células pertencente ao sistema imunológico inato, denominadas células linfoides inatas, que funcionalmente se assemelham às células T auxiliar 1 (Th1), T auxiliar 2 (Th2) e T auxiliar 17 (Th17) e revelaram um papel essencial na iniciação, regulação e resolução da inflamação. A desregulação ou expansão das populações pró-inflamatórias de células linfoides inatas poderá interferir diretamente na gravidez, resultando em perda da gravidez ou em resultados adversos. Neste trabalho, propusemo-nos investigar o papel da progesterona no trabalho de parto pré-termo, pela sua ação nas células linfoides inatas. Analisámos as frequências relativas das células linfoides inatas, bem como os níveis plasmáticos de IL-4, IL-17, IL-22, e IFN-γ. Para esse efeito, incluímos um grupo de estudo de mulheres com trabalho de parto pré-termo atendidas no Departamento de Obstetrícia do Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra (CHUC), e um grupo controlo composto por grávidas saudáveis seguidas em consulta pré-natal da mesma instituição. A administração de progesterona natural foi realizada com 200mg, via vaginal, uma vez ao dia (no grupo de estudo). As células linfoides inatas foram isoladas e caracterizadas a partir de amostras de sangue periférico materno, interface materno-fetal e sangue do cordão umbilical, utilizando a citometria de fluxo. As concentrações plasmáticas de citocinas foram determinadas em amostras de sangue do cordão e sangue periférico utilizando a técnica de ELISA, no momento do parto.

One of the most complex areas in perinatal-neonatal medicine remains the care of women anticipating a preterm delivery. Preterm Birth (PTB), defined as delivery occurring before 37 completed weeks of gestation, globally represents 15 million babies born prematurely1. PTB can result from a range of causes such as exposure to environmental triggers, maternal stress, fetal or maternal genetic abnormalities, and hormonal imbalance, amongst others. Progesterone acts as an immunosteroid by contributing to the establishment of a pregnancy protective milieu. Previous results from our group have demonstrated the benefits of progesterone therapy in PTB, through the actions of membrane progesterone receptors (PRs) in regulatory T cells (Tregs) 2,3. The act of giving birth is widely regarded as an inflammatory event4. Very likely, it is the immune response of the host that presumably leads to the inflammatory response and preterm labor4. Randomized studies and individual patient data meta-analysis have shown that in women with a short cervix, progesterone reduces PTB and adverse neonatal outcomes5. However, there is no evidence that women with PTB have lower progesterone levels, or that administration of progesterone vaginally increases its concentration in peripheral blood. Therefore, the mechanism by which a modest additional amount of progesterone could achieve its therapeutic effect is unclear, suggesting that it may be exerted locally6. Recently, a new cell type belonging to the innate immune system, termed innate lymphoid cell (ILC), was characterized. Functionally, ILC resemble T helper 1 (Th1), T helper 2 (Th2) and T helper 17 (Th17) cells and have revealed an essential role in the initiation, regulation and resolution of inflammation7. Dysregulation or expansion of pro-inflammatory ILC populations may directly interfere with pregnancy, ultimately resulting in pregnancy loss or adverse outcomes. In this work, we investigated the role of progesterone in spontaneous preterm labor (PTL), through the actions of ILC. Moreover, we analyzed the relative frequencies of ILC subsets in pregnancy and the levels of Interleukin (IL)-4, IL-17, IL-22, and interferon (IFN)-γ as inflammatory mediators. Besides, this work aims to expand our previous knowledge in the immunology of pregnancy, giving rise to the development of new clinical protocols by identifying new therapeutic targets. In doing so, the author aims to contribute significantly to promote the reduction in children morbidity and mortality and hospital costs. For this purpose, we included a study group composed of women with spontaneous PTL attending the Obstetric Department of Coimbra Hospital and University Centre (CHUC); and a control group comprising healthy pregnant women attending prenatal consultation in the same institution. Administration of natural progesterone was done, once daily, in a 200mg vaginal dosage in the study group. ILC were isolated and characterized from maternal peripheral blood, maternal-fetal interface, and cord blood samples, using flow cytometry. Plasmatic cytokines were determined in peripheral blood and cord blood samples by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), at the time of labor.