Los cambios en el sistema inmunitario durante el embarazo se cronometran con precisión

El sistema inmunológico de una mujer cambia a lo largo de un embarazo normal de una manera altamente orquestada, según han descubierto investigadores de Stanford. Los hallazgos sientan las bases para las pruebas para predecir el parto prematuro.

Científicos de la  Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford  han completado la primera caracterización de los cambios meticulosamente cronometrados del sistema inmunitario en las mujeres que se producen durante el embarazo.

Los hallazgos, que se publicaron el 1 de septiembre en  Science Immunology , revelan que existe un reloj inmunológico del embarazo y sugieren que podría ayudar a los médicos a predecir el parto prematuro.

“El embarazo es un estado inmunológico único. Descubrimos que el momento de los cambios en el sistema inmunitario sigue un patrón preciso y predecible en el embarazo normal”, dijo el autor principal del estudio, Brice Gaudilliere, MD, PhD, profesor asistente de anestesiología, medicina perioperatoria y del dolor.

Aunque los médicos saben desde hace mucho tiempo que el sistema inmunológico de la futura madre se ajusta para evitar que su cuerpo rechace al feto, nadie había investigado el alcance total de estos cambios, ni preguntó si su sincronización estaba estrictamente controlada. “En última instancia, queremos poder preguntar: ‘¿Su reloj inmunitario del embarazo funciona demasiado lento o demasiado rápido?’”, dijo Gaudilliere.

La nueva investigación proviene del Centro de Investigación de Nacimientos Prematuros de March of Dimes en la Universidad de Stanford, cuyo objetivo es comprender por qué ocurren los nacimientos prematuros y cómo se pueden prevenir. Casi el 10 por ciento de los bebés estadounidenses nacen prematuramente, llegando tres o más semanas antes, pero los médicos carecen de una forma confiable de predecir los partos prematuros.

“Es realmente emocionante que exista un reloj inmunológico del embarazo”, dijo la autora principal del estudio, Nima Aghaeepour, PhD, instructora de anestesiología, medicina perioperatoria y del dolor. “Ahora que tenemos una referencia para el desarrollo normal del sistema inmunitario durante el embarazo, podemos usarla como punto de referencia para futuros estudios para comprender cuándo el sistema inmunitario de una persona no se está adaptando al embarazo de la forma esperada”.

Investigaciones anteriores en Stanford y en otros lugares sugirieron que las respuestas inmunitarias inflamatorias pueden ayudar a desencadenar un parto prematuro. Si los científicos identifican una firma inmunológica de parto prematuro inminente, deberían poder diseñar un análisis de sangre para detectarlo.

El estudio utilizó muestras de sangre recolectadas de 18 mujeres que tuvieron embarazos a término. Cada mujer dio cuatro muestras de sangre, una durante cada uno de los tres trimestres del embarazo y otra seis semanas después del parto. Se utilizaron muestras de un grupo adicional de 10 mujeres con embarazos a término para validar los hallazgos.

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Cómo Experimenta Cada Célula Inmunitaria El Embarazo

Los investigadores utilizaron citometría de masas, una técnica desarrollada en Stanford, para medir simultáneamente hasta 50 propiedades de cada célula inmunitaria en las muestras de sangre. Contaron los tipos de células inmunitarias, evaluaron qué vías de señalización eran más activas en cada célula y determinaron cómo reaccionaron las células al ser estimuladas con compuestos que imitan la infección por virus y bacterias.

Con una técnica avanzada de modelado estadístico, introducida por primera vez en este estudio, los científicos describieron en detalle cómo cambia el sistema inmunitario durante el embarazo.

“Este algoritmo nos dice cómo tipos específicos de células inmunitarias están experimentando el embarazo”, dijo Gaudilliere.

En lugar de agrupar las muestras de sangre de las mujeres por trimestre para el análisis, su modelo trató la edad gestacional como una variable continua, lo que permitió a los investigadores tener en cuenta el momento exacto del embarazo en el que se tomó cada muestra. El modelo matemático también incorporó el conocimiento de la literatura científica existente sobre cómo se comportan las células inmunitarias en personas no embarazadas para ayudar a determinar qué hallazgos tenían más probabilidades de ser importantes. El modelo mejoró la comprensión del sistema inmunológico tanto como el software de mapeo que sabe qué calles son de un solo sentido brinda mejores direcciones de manejo. “Si hay varios modelos que son estadísticamente equivalentes, estamos interesados ​​en el modelo que sea más consistente con nuestro conocimiento existente de inmunología”, dijo Aghaeepour.

Esperanzas De Encontrar El ‘Punto Dulce’

El estudio confirmó las características inmunitarias del embarazo que ya se conocían. Por ejemplo, los científicos vieron que las células asesinas naturales y los neutrófilos tienen una acción mejorada durante el embarazo. Los investigadores también descubrieron varias características previamente no apreciadas de cómo cambia el sistema inmunitario, como el hallazgo de que la actividad de la vía de señalización STAT5 en las células T CD4 + aumenta progresivamente durante el embarazo en un horario preciso, alcanzando finalmente niveles mucho más altos que en las personas no embarazadas. La vía STAT5 está involucrada en ayudar a otro grupo de células inmunitarias, las células T reguladoras, a diferenciarse. Curiosamente, investigaciones anteriores en animales han indicado que las células T reguladoras son importantes para mantener el embarazo.

El próximo paso será realizar una investigación similar utilizando muestras de sangre de mujeres que dan a luz a sus bebés prematuramente para ver dónde sus trayectorias de función inmunológica difieren de lo normal.

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“Estamos especialmente interesados ​​en comprender con mayor precisión lo que sucede muy temprano y muy tarde en el embarazo”, dijo Gaudilliere. “Nos gustaría ver si realmente hay un cambio que podamos detectar, un punto óptimo donde la desviación de la norma sería máxima con la patología”.

Es realmente emocionante que exista un reloj inmunológico del embarazo.

“El sistema inmunitario no actúa de forma aislada, y ahora estamos muy interesados ​​en perfilar su interacción con otros aspectos de la biología de las madres, como su genética, el metabolismo y las comunidades microbianas del cuerpo para llegar a un reloj biológico holístico del embarazo. ”, agregó Aghaepour.

El trabajo es un ejemplo del enfoque de Stanford Medicine en la  salud de precisión , cuyo objetivo es anticipar y prevenir enfermedades en los sanos y diagnosticar y tratar con precisión las enfermedades en los enfermos.

Otros autores del estudio de Stanford son el investigador asociado de ciencias básicas de la vida Edward Ganio; los académicos postdoctorales David Mcilwain, PhD, y Mohammad Ghameni, PhD; la investigadora de ciencias de la vida Amy Tsai; las enfermeras de investigación Martha Tingle y Robin Okada; Dyani Gaudilliere, DMD, profesora asistente clínica de cirugía; becario clínico Quentin Baca, MD, PhD; la coordinadora de investigación clínica Leslie McNeil; David Furman, PhD, profesor adjunto del Instituto de Inmunidad, Trasplante e Infección de Stanford; Ronald Wong, PhD, científico investigador sénior; Virginia Winn, MD, profesora asociada de obstetricia y ginecología; Maurice Druzin, MD, profesor de obstetricia y ginecología; Yasser El-Sayed, MD, profesor de obstetricia y ginecología; Cecele Quaintance, directora administrativa del Centro de Investigación de Nacimientos Prematuros de March of Dimes en Stanford; Dr. Ronald Gibbs, profesor clínico de obstetricia y ginecología; Gary Darmstadt, MD, profesor de pediatría neonatal y del desarrollo; Gary Shaw, DrPH, profesor de pediatría; David Stevenson, MD, profesor de pediatría y director del centro March of Dimes de Stanford; Robert Tibshirani, PhD, profesor de ciencia de datos biomédicos y de estadística; Garry Nolan, PhD, profesor de microbiología e inmunología; David Lewis, MD, profesor de pediatría; y Martin Angst, MD, profesor de anestesiología, medicina perioperatoria y del dolor. Brice Gaudilliere, Winn, El-Sayed, Shaw, Stevenson, Tibshirani, Nolan y Lewis son miembros del Instituto de Investigación de Salud Infantil de Stanford. Científicos de la Universidad de Ghent en Bélgica también contribuyeron a este trabajo. Gary Shaw, DrPH, profesor de pediatría; David Stevenson, MD, profesor de pediatría y director del centro March of Dimes de Stanford; Robert Tibshirani, PhD, profesor de ciencia de datos biomédicos y de estadística; Garry Nolan, PhD, profesor de microbiología e inmunología; David Lewis, MD, profesor de pediatría; y Martin Angst, MD, profesor de anestesiología, medicina perioperatoria y del dolor. Brice Gaudilliere, Winn, El-Sayed, Shaw, Stevenson, Tibshirani, Nolan y Lewis son miembros del Instituto de Investigación de Salud Infantil de Stanford. Científicos de la Universidad de Ghent en Bélgica también contribuyeron a este trabajo. Gary Shaw, DrPH, profesor de pediatría; David Stevenson, MD, profesor de pediatría y director del centro March of Dimes de Stanford; Robert Tibshirani, PhD, profesor de ciencia de datos biomédicos y de estadística; Garry Nolan, PhD, profesor de microbiología e inmunología; David Lewis, MD, profesor de pediatría; y Martin Angst, MD, profesor de anestesiología, medicina perioperatoria y del dolor. Brice Gaudilliere, Winn, El-Sayed, Shaw, Stevenson, Tibshirani, Nolan y Lewis son miembros del Instituto de Investigación de Salud Infantil de Stanford. Científicos de la Universidad de Ghent en Bélgica también contribuyeron a este trabajo. profesor de microbiología e inmunología; David Lewis, MD, profesor de pediatría; y Martin Angst, MD, profesor de anestesiología, medicina perioperatoria y del dolor. Brice Gaudilliere, Winn, El-Sayed, Shaw, Stevenson, Tibshirani, Nolan y Lewis son miembros del Instituto de Investigación de Salud Infantil de Stanford. Científicos de la Universidad de Ghent en Bélgica también contribuyeron a este trabajo. profesor de microbiología e inmunología; David Lewis, MD, profesor de pediatría; y Martin Angst, MD, profesor de anestesiología, medicina perioperatoria y del dolor. Brice Gaudilliere, Winn, El-Sayed, Shaw, Stevenson, Tibshirani, Nolan y Lewis son miembros del Instituto de Investigación de Salud Infantil de Stanford. Científicos de la Universidad de Ghent en Bélgica también contribuyeron a este trabajo.

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La investigación fue apoyada por March of Dimes Prematurity Research Center en Stanford,  Bill and Melinda Gates Foundation ,  Ovarian Cancer Research Fund ,  Canadian Institutes of Health Research ,  International Society for Advancement of Cytometry ,  National Institutes of Health (becas 1K23GM111657, 5R01AI10012104, U19AI057229 y 1U19AI100627), el Instituto de Investigación de Salud Infantil de Stanford, el Fondo de Investigación Mary L. Johnson, el Fondo de Investigación Christopher Hess y la  Administración de Alimentos y Medicamentos .

Nolan posee una patente sobre la tecnología de citometría de masas, fabricada por Fluidigm. También posee acciones en Fluidigm.

El Departamento de Anestesiología, Medicina Perioperatoria y del Dolor de Stanford  también apoyó el trabajo.

Por  ERIN DIGITAL

Erin Digitale es la redactora científica de pediatría de la Oficina de Comunicación y Asuntos Públicos de la facultad de medicina. Envíele un correo electrónico a  [email protected]

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