Prenatal stress and the fetal gut
Authors: Νικηφόρου Μαρία 
Published: November 2022

Η χοριοαμνιονίτιδα και η εμβρυϊκή υποξία-ισχαιμία (ΥΙ) είναι δύο προγεννητικές παθολογικές καταστάσεις που σχετίζονται με αυξημένο κίνδυνο μεταγεννητικής εντερικής νοσηρότητας. Η φλεγμονή θεωρείται ως βασικό συστατικό για την πρόκληση τραυματισμού οργάνων μετά από χοριοαμνιονίτιδα και εμβρυϊκή ΥΙ. Ως εκ τούτου, οι μελέτες που περιγράφονται σε αυτή τη διατριβή στόχευαν να παράσχουν μια εικόνα για τις φλεγμονώδεις αποκρίσεις και τις επακόλουθες αναπτυξιακές διεργασίες στο εμβρυϊκό έντερο που προκαλούνται από τη χοριοαμνιονίτιδα ή την εμβρυϊκή ΥΙ. Επιπλέον, εστιάσαμε στη διερεύνηση πιθανών θεραπευτικών παρεμβάσεων στη μήτρα για την πρόληψη της εντερικής φλεγμονής και τραυματισμού που σχετίζεται με αυτές τις δύο παθολογικές καταστάσεις. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιήσαμε τα καλά χαρακτηρισμένα μεταφραστικά μοντέλα προβάτου καθώς η ανάπτυξη του εμβρυϊκού εντέρου προβάτου είναι συγκρίσιμη με αυτή του ανθρώπου.Στο Κεφάλαιο 2, διερευνήθηκε η σχετική συνεισφορά της εκλεκτικής έκθεσης IL-1α στις επιφάνειες του εμβρυϊκού βλεννογόνου (δηλαδή πνεύμονα, έντερο και χοριοάμνιο/δέρμα) στην πρόκληση εντερικής φλεγμονής και τραυματισμού. Προηγούμενες μελέτες σε ένα μοντέλο χοριοαμνιονίτιδας προβάτων έχουν δείξει ότι η αναστολή της σηματοδότησης της IL-1 αποτρέπει σε μεγάλο βαθμό τη φλεγμονή και τη βλάβη του εντέρου που προκαλείται από τη χοριοαμνιονίτιδα. Ωστόσο, η επίδραση της ανοσολογικής ενεργοποίησης του εντέρου ή των εξωεντερικών ιστών που καθοδηγείται από την IL-1α στην έκβαση του εμβρυϊκού εντέρου δεν έχει διερευνηθεί. Για το σκοπό αυτό, η IL-1α εγχύθηκε επιλεκτικά σε διαφορετικά απομονωμένα εμβρυϊκά διαμερίσματα (έντερο, πνεύμονας και χοριοάμνιο/δέρμα) και αξιολογήθηκαν οι ιστολογικές αλλαγές του εντέρου. Τα ευρήματά μας έδειξαν ότι η εντερική φλεγμονή προκλήθηκε τόσο από την άμεση έκθεση της IL-1α στον εντερικό βλεννογόνο όσο και από τις έμμεσες ανοσοαποκρίσεις που προκαλούνται από την IL-1α που οδηγούνται από τον πνεύμονα και το χοριοαμνίον/δέρμα. Επιπλέον, η βλάβη του βλεννογόνου και η αλλοιωμένη ωρίμανση του εμβρυϊκού εντέρου προκλήθηκαν αποκλειστικά από την άμεση έκθεση στην IL-1α. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η τοπική φλεγμονώδης απόκριση του εντέρου που καθοδηγείται από την IL-1α εμπλέκεται θεμελιωδώς στα παθολογικά χαρακτηριστικά του εμβρυϊκού εντέρου στο πλαίσιο της χοριοαμνιονίτιδας. Δεδομένου ότι φλεγμονώδεις αλλαγές στο εμβρυϊκό έντερο μπορούν επίσης να προκληθούν κατά την έκθεση σε IL-1α του εμβρυϊκού πνεύμονα και του χοριοαμνίου/δέρματος, οι μελλοντικές θεραπευτικές στρατηγικές θα πρέπει να επικεντρωθούν στη στόχευση τόσο των εντερικών όσο και των εξωεντερικών ανοσολογικών αποκρίσεων για τη μείωση της νοσηρότητας του εντέρου μετά από χοριοαμνιονίτιδα.Στο Κεφάλαιο 3, αξιολογήθηκε η πιθανή θεραπευτική αξία της επέκτασης των εντερικών ρυθμιστικών κυττάρων Τ (Treg) με την κυτοκίνη IL-2 στο πλαίσιο της πειραματικής χοριοαμνιονίτιδας. Τα κύτταρα Treg είναι κρίσιμοι μεσολαβητές της ανοσολογικής ομοιόστασης σε διάφορα όργανα, συμπεριλαμβανομένου του εντέρου. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η χοριοαμνιονίτιδα μείωσε την ισορροπία των κυττάρων Treg/T (Teff) στο έντερο, η οποία συνοδεύτηκε από φλεγμονή του εντέρου και τραυματισμό του βλεννογόνου. Ως εκ τούτου, στο κεφάλαιο 3 έγινε η υπόθεση ότι η προνομιακή επέκταση των κυττάρων Treg στο εμβρυϊκό έντερο με προφυλακτική θεραπεία με IL-2 θα αποτρέψει το έμβρυο από δυσμενείς εντερικές εκβάσεις κατά την πορεία της χοριοαμνιονίτιδας. Για να ελεγχθεί αυτή η υπόθεση, τα εμβρυϊκά πρόβατα εκτέθηκαν ενδοαμνιακά σε λιποπολυσακχαρίτες, με ή χωρίς προφυλακτική ενδοφλέβια θεραπεία με IL-2. Βρήκαμε ότι η συστηματική χορήγηση IL-2 είχε ως αποτέλεσμα βελτιωμένη αναλογία κυττάρων Treg/Teff στο εμβρυϊκό έντερο. Είναι σημαντικό ότι όταν τα ζώα έλαβαν προφυλακτική αγωγή με IL-2, η εντερική φλεγμονή που προκλήθηκε από χοριοαμνιονίτιδα και η βλάβη του βλεννογόνου αποτράπηκαν. Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η ενίσχυση των εμβρυϊκών κυττάρων Treg θα μπορούσε να είναι ευεργετική σε περίπτωση εντερικών επιπλοκών που σχετίζονται με τη χοριοαμνιονίτιδα. Στο Κεφάλαιο 4, μελετήθηκαν οι παθολογικές εντερικές αλλαγές ως συνέπεια της χοριοαμνιονίτιδας που προκαλείται από Candida albicans (C.albicans). Αν και η χοριοαμνιονίτιδα προκαλείται συνήθως από βακτηριακή μόλυνση της αμνιακής κοιλότητας, οι μύκητες συμπεριλαμβανομένου του C.albicans συνδέονται επίσης με ενδομήτρια λοίμωξη. Στο κεφάλαιο 4 αξιολογήσαμε επίσης εάν το αντιμυκητιασικό φάρμακο φλουκοναζόλη προστάτευε το εμβρυϊκό έντερο μετά από χοριοαμνιονίτιδα που προκαλείται από το C.albicans. Για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων, χορηγήθηκαν ενδοαμνιακές (ΕΑ) ενέσεις με C.albicans σε έγκυα πρόβατα πριν από τον πρόωρο τοκετό. Επιπλέον, χορηγήθηκε in utero θεραπεία με φλουκοναζόλη 2 ημέρες μετά τη μόλυνση με ΕA C.albicans. Βρήκαμε ότι η λοίμωξη από ΕA C.albicans προκάλεσε εντερικό αποικισμό και εισβολή του βλεννογόνου με ταυτόχρονη επιθηλιακή βλάβη και φλεγμονή του εντέρου του εμβρύου. Αν και η θεραπεία με φλουκοναζόλη μείωσε τον εντερικό αποικισμό του C.albicans και τον τραυματισμό του βλεννογόνου, η αντιμυκητιακή θεραπεία δεν μείωσε την εντερική φλεγμονή. Αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι αν και η in utero θεραπεία με φλουκοναζόλη μπορεί να είναι μια θεραπευτική στρατηγική σε περίπτωση χοριοαμνιονίτιδας που προκαλείται από C.albicans, θα πρέπει να διερευνηθούν πιο ολοκληρωμένες θεραπευτικές στρατηγικές που μπορούν να αποτρέψουν πλήρως την επαγόμενη από το C.albicans εντερική φλεγμονή και τραυματισμό.Στο Κεφάλαιο 5, εξετάστηκαν οι παθολογικές αλλαγές που συμβαίνουν στο εμβρυϊκό έντερο μετά από ολική ΥΙ. Παρόμοια με τη χοριοαμνιονίτιδα, το παγκόσμιο εμβρυϊκή ΥI σχετίζεται με επιζήμια μεταγεννητικά εντερικά αποτελέσματα, με τη φλεγμονή να αποτελεί βασικό συστατικό που εμπλέκεται στην υποκείμενη παθολογία. Δεδομένου ότι τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα (MSCs) είχαν χρησιμοποιηθεί προηγουμένως για την πρόληψη της επαγόμενης από ΗΙ εντερικής βλάβης του εντέρου των ενηλίκων, χορηγήσαμε MSCs ως πιθανή προσέγγιση για την άμβλυνση των δυσμενών επιπτώσεων στο εμβρυϊκό έντερο ως συνέπεια του παγκόσμιου HI. Για την αντιμετώπιση των στόχων μας, τα εμβρυϊκά πρόβατα υποβλήθηκαν σε απόφραξη ομφάλιου λώρου (ΑΟΛ), με ή χωρίς ενδοφλέβια θεραπεία MSC. Ο παγκόσμια ΥI που επάγεται από το ΑΟΛ, οδήγησε σε φλεγμονή του εντέρου, πάχυνση των μυών, παραμόρφωση των εντερογλοιακών κυττάρων και αλλοιωμένη νευροδιαβίβαση. Μια εφάπαξ δόση ενδοφλέβιας θεραπείας με MSC 1 ώρα μετά το ΑΟΛ δεν βελτίωσε αυτές τις δυσμενείς εντερικές συνέπειες που προκαλούνται από το HI. Δεδομένου ότι το επιλεγμένο θεραπευτικό σχήμα MSC απέτυχε να βελτιώσει αυτές τις επιζήμιες εντερικές επιδράσεις, απαιτείται μελλοντική έρευνα για να αποκαλύψει μια ολοκληρωμένη θεραπεία με βάση τα κύτταρα για την προστασία του εμβρυϊκού εντέρου μετά από παγκόσμια ΥI.Συμπερασματικά, σε αυτή τη διατριβή παρέχονται στοιχεία ότι η χοριοαμνιονίτιδα και η ολική εμβρυϊκή ΥΙ προκαλούν εντερική φλεγμονή η οποία συσχετίστηκε με επιθηλιακή βλάβη και διαταραγμένη ανάπτυξη του εντέρου και του εντερικού νευρικού συστήματος (ΕΝΣ). Αν και σε αυτή τη διατριβή δεν διερευνήθηκαν οι μεταγεννητικές συνέπειες αυτών των προγεννητικών συμβάντων, οι αναφερόμενες παθολογικές αλλαγές στο εμβρυϊκό έντερο συνδέονται με νεογνικές παθολογίες συμπεριλαμβανομένης της νεκρωτικής εντεροκολίτιδας (NE). Επιπλέον, αυτή η διατριβή δοκίμασε νέες στρατηγικές για την προστασία του εμβρυϊκού εντέρου από τις επιζήμιες εντερικές συνέπειες που σχετίζονται με την προγεννητική φλεγμονή και το παγκόσμιο ΥΙ. Τα ευρήματα που προέκυψαν κατά τη διάρκεια αυτής της διδακτορικής διατριβής συμβάλλουν στην ανάπτυξη πιο ολοκληρωμένων θεραπευτικών στρατηγικών για τη θεραπεία ή/και την πρόληψη των επιπλοκών που σχετίζονται με το έντερο μετά από χοριοαμνιονίτιδα και εμβρυϊκή ΥI.