Interactions between the placenta and maternal immune cells in healthy pregnancy and preeclampsia
(2022) MOBN03 20212Degree Projects in Molecular Biology
- Abstract
- Pregnancy is an immunological conundrum as the semi-allogenic fetus is tolerated concurrently as the mother and fetus are protected against pathogens. Systemic and local immunological alterations are a vital part of healthy pregnancy, and a possible contributor to gestational diseases. This study aimed to characterize peripheral, intervillous and decidual maternal immune cells during healthy labor, as well as investigate the characteristics of maternal immune cells in preeclampsia pregnancies and how placental tissues from preeclampsia patients affect immune cells. This was achieved by ex vivo phenotyping of immune cells from peripheral and intervillous blood and the decidua, through multi-color flow cytometry. Immune cell function was... (More)
- Pregnancy is an immunological conundrum as the semi-allogenic fetus is tolerated concurrently as the mother and fetus are protected against pathogens. Systemic and local immunological alterations are a vital part of healthy pregnancy, and a possible contributor to gestational diseases. This study aimed to characterize peripheral, intervillous and decidual maternal immune cells during healthy labor, as well as investigate the characteristics of maternal immune cells in preeclampsia pregnancies and how placental tissues from preeclampsia patients affect immune cells. This was achieved by ex vivo phenotyping of immune cells from peripheral and intervillous blood and the decidua, through multi-color flow cytometry. Immune cell function was examined through intracellular cytokine staining, also performed after preconditioning of immune cells with placental conditioned medium. Labor was found to promote increased proportions of NK cells, monocytes and naïve CD4+ T cells in peripheral blood and CD16− CD56bright NK cells, monocytes, regulatory T cells and effector memory T cells in intervillous blood as compared to term non-labor. Furthermore, labor promoted increased activation of immune cells in both peripheral and intervillous blood. Immune cell composition differed between peripheral and intervillous blood during labor, with higher frequencies of B cells, CD16− CD56bright NK cells, MAIT cells, regulatory T cells, effector memory T cells and intermediate monocytes in intervillous blood. Immune cells in intervillous blood were also more activated than those in peripheral blood. Placental factors were shown capable of modulating of immune cell function, however, responsible factors are yet to be determined. Results indicated a higher activation of NK cells, CD8+ T cells and monocytes in preeclampsia compared healthy control, possibly contributing to the disorder. To conclude, labor affected both peripheral and local immune cells in the placenta and factors produced by placental tissue may contribute to an altered immune function in both healthy and preeclamptic pregnancies. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Moderns immunsystem vid värkarbete och havandeskapsförgiftning
Immunsystemet är uppbyggt av immunceller samt små molekyler som skickar signaler mellan dem. När immuncellerna stöter på något som de inte känner igen tolkas detta som farligt, vilket resulterar i att de aktiveras och försöker döda det som invaderar oss. Graviditet är spännande ur detta perspektiv då ett foster är till hälften uppbyggt av pappan, och därmed delvis är okänt för mammans immunsystem. Under graviditeten måste mammans immunsystem justeras så att det inte attackerar fostret, samtidigt som det fortfarande måste skydda både mamman och fostret mot patogener, som virus och bakterier.
Moderkakan är ett temporärt organ som utvecklas under graviditeten och fungerar... (More) - Moderns immunsystem vid värkarbete och havandeskapsförgiftning
Immunsystemet är uppbyggt av immunceller samt små molekyler som skickar signaler mellan dem. När immuncellerna stöter på något som de inte känner igen tolkas detta som farligt, vilket resulterar i att de aktiveras och försöker döda det som invaderar oss. Graviditet är spännande ur detta perspektiv då ett foster är till hälften uppbyggt av pappan, och därmed delvis är okänt för mammans immunsystem. Under graviditeten måste mammans immunsystem justeras så att det inte attackerar fostret, samtidigt som det fortfarande måste skydda både mamman och fostret mot patogener, som virus och bakterier.
Moderkakan är ett temporärt organ som utvecklas under graviditeten och fungerar som en barriär mellan fostret och mamman. Moderkakan är uppbyggd av fosterceller i träd-liknande strukturer som omges av hålrum. Mammans blod cirkulerar till moderkakan och genom dessa hålrum för att förse fostret med näring och syre. Blodet i dessa hålrum kallas intervillöst blod och innehåller även mammans cirkulerande immunceller. Immuncellerna kommer därmed i direktkontakt med fosterceller i dessa hålrum, men utan att attackera dem. Det är fortfarande inte helt känt hur mammans immunsystem förändras under en graviditet, särskilt i det intervillösa blodet. Immunsystemet är även involverat i värkarbetet vid fullgången graviditet, genom att bidra till processer kopplade till inflammation. Havandeskapsförgiftning är en graviditetssjukdom som kan skada både mamman och fostret. Orsaken till sjukdomen är inte helt känd, men involvering av immunsystemet är känt.
Vi har undersökt hur mammans immunceller påverkas av värkarbete, samt om mammans blod som cirkulerar i kroppen, perifert blod, skiljer sig från det intervillösa blodet. Immunceller uttrycker olika molekyler på deras yta, vilka ger oss information om vilken typ av cell de är samt om de är aktiverade. Vi har analyserat vad cellerna uttrycker samt vad de producerar för att få en bild av sammansättningen av immunceller och deras funktion. Vi har även undersökt om mammans immunceller förändras vid havandeskapsförgiftning.
Resultaten visade att sammansättningen av immunceller i både perifert och intervillöst blod påverkas av värkarbete, samt att värkarbete aktiverade flera olika typer av immunceller. En stor ökning av monocyter sågs i både perifert och intervillöst blod, en viktig cell för både inflammatoriska processer samt läkning. I intervillöst blod sågs även en ökning av minnes T celler, som har förmåga att snabbt reagera och döda patogener, samt regulatoriska T celler, som reglerar funktionen av andra immunceller. Dessa resultat visar att värkarbete påverkar immunceller som är viktiga för inflammation och läkning, samt för försvar mot patogener. Resultaten visade även att sammansättningen av immunceller i det intervillösa blodet skiljer sig från det perifera blodet under en förlossning, och att immunceller i det intervillösa blodet är mer aktiverade. Vi kunde även visa att faktorer som släpps från moderkakan kan påverka immuncellernas funktion. Viss ökad aktivering av immunceller i havandeskapsförgiftning sågs jämfört mot frisk graviditet, vilket möjligtvis kan medverka till sjukdomen. Sammanfattningsvis, värkarbete påverkar både cirkulerande immunceller och immun celler lokalt i moderkakan och faktorer från moderkakan kan möjligtvis medverka till denna förändring i både frisk graviditet och vid havandeskapsförgiftning.
Masterexamensprojekt i Molekylärbiologi 60 hp 2022, Biologiska institutionen, Lunds universitet
Handledare: Helen Kaipe, Robert Lindau, Institutionen för laboratoriemedicin, Karolinska Institutet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9103396
- author
- Vikberg, Sara
- supervisor
- organization
- course
- MOBN03 20212
- year
- 2022
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- language
- English
- id
- 9103396
- date added to LUP
- 2022-11-21 14:35:11
- date last changed
- 2022-11-21 14:35:11
@misc{9103396,
abstract = {{Pregnancy is an immunological conundrum as the semi-allogenic fetus is tolerated concurrently as the mother and fetus are protected against pathogens. Systemic and local immunological alterations are a vital part of healthy pregnancy, and a possible contributor to gestational diseases. This study aimed to characterize peripheral, intervillous and decidual maternal immune cells during healthy labor, as well as investigate the characteristics of maternal immune cells in preeclampsia pregnancies and how placental tissues from preeclampsia patients affect immune cells. This was achieved by ex vivo phenotyping of immune cells from peripheral and intervillous blood and the decidua, through multi-color flow cytometry. Immune cell function was examined through intracellular cytokine staining, also performed after preconditioning of immune cells with placental conditioned medium. Labor was found to promote increased proportions of NK cells, monocytes and naïve CD4+ T cells in peripheral blood and CD16− CD56bright NK cells, monocytes, regulatory T cells and effector memory T cells in intervillous blood as compared to term non-labor. Furthermore, labor promoted increased activation of immune cells in both peripheral and intervillous blood. Immune cell composition differed between peripheral and intervillous blood during labor, with higher frequencies of B cells, CD16− CD56bright NK cells, MAIT cells, regulatory T cells, effector memory T cells and intermediate monocytes in intervillous blood. Immune cells in intervillous blood were also more activated than those in peripheral blood. Placental factors were shown capable of modulating of immune cell function, however, responsible factors are yet to be determined. Results indicated a higher activation of NK cells, CD8+ T cells and monocytes in preeclampsia compared healthy control, possibly contributing to the disorder. To conclude, labor affected both peripheral and local immune cells in the placenta and factors produced by placental tissue may contribute to an altered immune function in both healthy and preeclamptic pregnancies.}},
author = {{Vikberg, Sara}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Interactions between the placenta and maternal immune cells in healthy pregnancy and preeclampsia}},
year = {{2022}},
}