Amore e immunologia. Metafora della gravidanza

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1 Amore e immunologia Metafora della gravidanza

2 Dilemma della gravidanza Tolleranza verso il feto, a livello uterino Mantenimento della immunocompetenza a livello sistemico

3 Feto semi-allogenico

4 Paradosso gravidico La gravidanza costituisce un paradosso immunologico. In effetti, il feto esprime la metà del patrimonio genetico del padre, che dovrebbe essere rifiutato dalla madre, analogamente a quanto avviene per un trapianto semi-allogenico. L embrione transita nell ovidotto, per arrivare ad annidarsi nell utero, ove entra in contatto con i tessuti materni, mediante le cellule del trofoblasto.

5 Interazione madre-feto sincizio-trofoblasto e spazio intervilloso sanguigno materno; corion (costituito da cellule del citotrofoblasto extravilloso) e spazio intervilloso sanguigno materno; citotrofoblasto extravilloso endovascolare e sangue periferico delle arterie spirali materne; citotrofoblasto extravilloso interstiziale (cellule placentari giganti) e decidua basalis.

6 12 sett 24 sett 40 sett

7 HLA Le cellule del trofoblasto, sono prive delle molecole HLA di classe II (molecole polimorfe). Esse esprimono solo particolari forme di classe I non polimorfe, denominate HLA- G, HLA-E, HLA-F.

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10 Linfociti non affettivi La placenta, che rappresenta il legame più profondo tra madre e figlio, è anche una barriera di protezione del feto, rispetto al sistema immunitario materno. Tuttavia, la presenza di anticorpi diretti contro le molecole HLA del padre, indica che i linfociti della madre hanno visto e discriminato le cellule fetali L immunosoppressione dell organismo materno è una condizione spinta al punto tale, da non causare perdita della risposta alle infezioni e della immunosorveglianza nei confronti di eventuali neoplasie.

11 Medawar, 1953 L utero è un organo privilegiato, da un punto di vista immunologico; il feto stimola una risposta materna; tale risposta è soppressa.

12 Amore e tolleranza In definitiva, la gravidanza è una condizione para-fisiologica, che mostra, in tutte le sue fasi, una tolleranza. Questa è tale da creare un ambiente favorevole all impianto e allo sviluppo del prodotto del concepimento.

13 Sei tu la mia X? Non credo, caro Y Y X

14 urca X X Y

15 X Vai pure Ciao, caro...! X Y ARRIVO!

16 Anti-timosina α-1 Inibitore della risposta immunitaria timo-dipendente) La timosina α-1 è una citochina prodotta dal timo, con una funzione di stimolo sulla risposta immunitaria. Nella sindrome da immunodeficienza acquisita si evidenzia una diminuzione della timosina, con una diminuzione delle cellule LAK (lymphokine activated killer), deputate a una sorveglianza delle infezioni. Un effetto farmacologico interessante è dato dall aumento delle capacità fecondative degli spermatozoi, nei pazienti infertili. Altri effetti considerevoli sono: protezione del fegato e dell aorta dal danno ossidativo, oltre a una diminuzione dei valori lipidici, soprattutto del colesterolo.

17 Anti-timosina α-1 Una fiala una volta al giorno, seguendo la numerazione Cicli intervallati da 7-14 giorni di sospensione Criterio di similitudine patogenetica

18 L adesione spermatozoica alla superficie ovocitaria

19 Spermatozoi impersonali Gli spermatozoi non esprimono molecole HLA e, quindi, non sono riconosciuti dai linfociti e dal complemento della donna. Sulla membrana acrosomiale interna, essi mostrano la presenza di una proteina regolatrice dei fattori del complemento, quale il CD46. Nel liquido seminale, comunque, sono presenti altre cellule che, esprimendo antigeni HLA, stimolano una risposta materna, la quale è soppressa da mediatori presenti nel plasma.

20 Metafora del trapianto Tale soppressione consente l impianto dell ovulo fecondato e una sua favorevole evoluzione Nei topi, il fattore più importante di questo fenomeno è il TGF-β1, il quale sopprime la flogosi dell endometrio (dovuta all impianto) e la produzione di chemiochine e citochine pro-infammatorie (RANTES, Macrophage Inhibitory Citokine-1, o MIC- 1, IL-6, IL-8), con la conseguente attivazione di linfociti Th2.

21 Anti-TGF-β1 L attivazione di queste cellule induce tolleranza nei confronti delle molecole MHC paterne e, pertanto, un ambiente favorevole allo sviluppo della gravidanza. Da notare, che la somministrazione di anticorpi monoclonali anti-tgf-β1, nei topi, inibisce l impianto dell embrione.

22 Soppressione Th2 Th2 IFN-g Alta affinità tratcr eapc Antigene IL-4 IL-10 e TGF-β IL-12 IL-18 Bassa affinità tratcr eapc Antigene Th1

23 Anti-TGF-β1 Delle cinque isoforme di TGFβ, le prime tre, β1-β2-β3, sono molto simili tra loro, sia per struttura, sia per funzioni. Tra queste ultime la più importante risulta la formazione della matrice extracellulare e la riparazione dei tessuti. L anticorpo monoclonale corrispondente, pertanto, riproduce una condizione patogenetica simile a quella che si verifica nella decalcificazione e nella formazione delle ulcere cutanee. Riproduce una condizione patogenetica simile al mancato impianto dell ovulo fecondato

24 Anti-TGF-β1 Una fiala una volta al giorno, seguendo la numerazione Da assumere nel periodo precedente e successivo alla fecondazione (artificiale e non) Criterio di similitudine patogenetica

25 fecondazione morula Blastocisti sett Annidamento 3 +0/+1 sett

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27 Trofoblasto Adesione del trofoblasto alla decidua dell utero Nutrizione del prodotto del concepimento Funzione endocrina per la gravidanza

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31 HLA-G Successivamente, il trofoblasto svolge un ruolo fondamentale, in quanto impedisce che gli antigeni fetali inducano una risposta materna. Ciò si verifica per la presenza di molecole particolari, denominate HLA-G, il quali non saranno più espresse nella vita post-natale, in quanto tessuto specifiche.

32 Ruolo di HLA-G favorisce l angiogenesi dei villi coriali; inibisce l attività dei linfociti NK nei confronti del trofoblasto; attiva i linfociti CD8 suppressor; stimola la decidua alla attivazione di TH2 favorevoli alla tolleranza.

33

34 HLA-G/sHLA-G???

35 Proteine protettive Come risultato finale di questa condizione, i linfociti T citotossici materni (diretti contro gli antigeni fetali) vanno incontro ad apoptosi, per tutta e per solo la durata della gravidanza. In più, un ulteriore evento protettivo è legato alla espressione di alcune proteine, come CD46 e CD55, le quali sono in grado di prevenire l azione distruttiva del complemento sulle cellule del trofoblasto, impedendo la attivazione del fattore C3 materno.

36 Med Pregl Jul-Aug;55(7-8): Links [Adaptation of the immune system as a response to pregnancy] Milasinovic L The protective mechanisms are coded by genes of MCH region, locus HLA-G. The placenta protects itself against antibody-mediated damage. A high level of complement-regulatory proteins (CD46, CD55), being the response to the synthesis of complement-fixing maternal antibodies to paternal antigens and regulation of the placental HLA expression as a preventive reaction of the feto-placental unit to the influence of maternal CTL, are the most important protective mechanisms of placenta.

37 Crit Rev Immunol. 1999;19(5-6): Links Hard science versus phenomenology in reproductive immunology. Clark DA Does HLA-G determine maternal tolerance of her semiallogeneic fetus? Does membrane cofactor protein (CD46) contribute to pregnancy success by protecting sperm and fetal trophoblast from complement-mediated lysis? Irrespective of whether one is dealing with phenomena or hard science data, Hippocrates was correct in his aphorism that "description is infinite and easy; explanation is limited and difficult".

38 Anti-CD46 Una fiala una volta al giorno, seguendo la numerazione Cicli intervallati da 7-14 giorni di sospensione (minaccia di aborto, aborto ricorrente) Criterio di similitudine patogenetica

39 Anti-CD55 (anti-recettore) simile molecolare di coxsackie virus B-3; minaccia di aborto; aborto ricorrente. Il CD55 è una molecola regolatrice del complemento, che interviene nella interazione del trofoblasto con le cellule immunitarie della madre, durante la gravidanza, onde prevenire l azione distruttiva del complemento. La molecola è anche chiamata DAF (decay accelerating factor), ed è espressa sulla superficie di polimorfonucleato, linfociti T e B e monociti. È stato anche dimostrato che il CD55 agisce come recettore del coxsackie virus B3, cardiovirulento. L anticorpo monoclonale corrispondente agisce come simile molecolare per questo agente patogeno

40 Anti-CD55 Una fiala una volta al giorno, seguendo la numerazione Cicli intervallati da 7-14 giorni di sospensione (minaccia di aborto, aborto ricorrente) Criterio di similitudine patogenetica

41 I momenti del parto

42 Mother Fetus PAF Adr b E Ox P Pg Decidua

43 PAF Myometrium Ca ++ Myofilament MLCK Myosin Cervix

44 Gli stadi del parto Primo stadio: periodo dilatativo (dilatazione della cervice) Secondo stadio: periodo espulsivo (discesa ed espulsione del feto) Terzo stadio: secondamento (espulsione della placenta)

45 Gli elementi del parto Myometrium Ca ++ Myofilament MLCK Myosin Corpo mobile forza canale

46 Durata del periodo espulsivo Variabile Di solito < 2 ore Periodi espulsivi prolungati sono causa di preoccupazione circa le condizioni di benessere fetale Un periodo espulsivo > 2 ore richiede misure particolari per la valutazione del benessere fetale

47

48 Effect of estrogens on plasma platelet-activating factor acetylhydrolase and the timing of parturition in the rat In the present study we examined the effects of estrogens on plasma plateletactivating factor acetylhydrolase (PAF-AH) activity in pregnant rats in an attempt to further define the role of platelet-activating factor (PAF) in parturition. The plasma PAF-AH activity decreased starting on Day 13 of pregnancy and reached its lowest level by Day 19 (36.5 +/- 5.7 nmol.min- 1.ml-1 plasma, mean +/- SD). The maternal plasma PAF-AH activity rapidly increased to /- 3.5 nmol.min-1.ml-1 plasma by Day 2 postpartum, to / by Day 7, and to /- 4.4 by Day 21, returning to nonpregnant levels by Day 35 in the dams that were allowed to nurse through Day 21. The PAF-AH activity did not increase in dams from which the pups were removed 2 days after delivery. When 17 alpha-ethynylestradiol (0.25 mg/kg) was administered s.c. to pregnant rats for 3 days starting at Day 17 of pregnancy, the plasma PAF-AH activity in the animals decreased by 80% on Day 19, and the rats delivered prematurely on Day 21. When a similar dose of 17 alpha-ethynylestradiol was injected into the pregnant rats for 3 days starting on Day 15, the enzyme activity again decreased by approximately 80% on Day 17 and Day 19 of pregnancy; however, it returned to a value similar to that seen in the controls by Day 21, and the time at which the treated rats delivered was similar to that for the control animals. These observations provide further support for a role of PAF and PAF-AH and their possible regulation by estrogens in the initiation and maintenance of parturition.

49 Increased sensitivity of rat myometrium to the contractile effect of platelet activating factor before delivery The contractile effects of platelet activating factor (PAF) were compared in the myometrium isolated from non-pregnant and pregnant rats. 2. In the non-pregnant myometrium, PAF, at a concentration of 0.1 microm, did not change muscle tension and induced only a small transient contraction at 10 microm. 3. The contractile responses to PAF increased with the progress of gestation. In the late pregnant myometrium (21 day after gestation), PAF (0.1 nm-10 microm) induced large and relatively sustained contractions. The threshold concentration of PAF was decreased by approximately 10,000 times and the maximum contraction was increased 5 times by day 21 of gestation. 4. PAF (10 microm) increased the cytosolic Ca2+ concentration ([Ca2+]i) and muscle contraction to levels higher than those induced by high K+ in the pregnant rat myometrium (day 21). Verapamil (10 microm), a voltage-dependent Ca2+ channel blocker, decreased the stimulated [Ca2+]i and muscle tension to 49.6% and 22.7%, respectively, while the same concentration of verapamil completely inhibited the high K(+)-induced responses. 5. PAF (10 microm) induced a transient increase in [Ca2+]i with no contraction in the absence of external Ca2+ in the pregnant myometrium (day 21). 6. These results suggest that PAF induces contraction in rat myometrium by increasing Ca2+ influx. Although PAF released Ca2+ from stored sites, this Ca2+ does not seem to contribute to the PAF-induced contraction. Our major finding is that the sensitivity of the myometrium to PAF increased after gestation and that this may play a role in delivery

50 Platelet-activating factor. Role in fetal lung development and relationship to normal and premature labor In this overview on the role of PAF in reproductive biology, we have emphasized its relationship to fetal lung maturation and the initiation and maintenance of parturition. In addition, we have discussed the role of this autacoid in certain complications of premature delivery. It should be pointed out, however, that it is our view that other mediators and cytokines also play a role in these processes. In the past, many investigators have suggested a central role for one of these mediators that serves as the "trigger" of these biologic events. It is our view that these systems are regulated by a number of effectors, among which PAF may play an important role.

51 PAF ricombinante allergie (formule AL-1 e AL-2); azione anti-aggregante piastrinica; trombocitosi; ipotensione; parto prematuro. Il fattore attivante le piastrine (platelet activating factor) è prodotto da numerosi tipi di cellule, come derivato dei fosfolipidi di membrana. Tra le sue funzioni dobbiamo ricordare: attivazione e aggregazione delle piastrine, chemiotassi e liberazione dei granuli contenuti nei neutrofili, eosinofili, basofili e monociti, stimolo alla produzione di prostaglandine, attivazione NK a concentrazioni picomolari e loro inibizione per concentrazioni maggiori. La sperimentazione in vivo mette in evidenza: broncospasmo, edema alveolare, infiltrazione di eosinofili e basofili a livello polmonare, ipotensione. La concentrazione del PAF aumenta considerevolmente al termine della gravidanza, e rappresenta uno dei segnali più importanti di inizio del parto, inducendo uno stato infiammatorio acuto, il cui evento terminale è l espulsione del feto.

52 CIAO!

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