Clinical and immunological aspects on recurrent pregnancy loss / Valentina Bruno.

• Paper I. Effects of low molecular weight heparin on the polarization and cytokine profile of macrophages and T helper cells in vitro. Sci Rep 2018. In paper I low molecular weight heparin (LMWH) in vitro effects on activation and polarization of central regulatory immune cells, such as Th cells and macrophages, were assessed, since LMWH has been widely used as an empiric treatment in recurrent pregnancy loss (RPL) and its immunological effects are not fully known. Isolated blood monocytes and T helper (Th) cells under different activation and polarizing conditions were cultured without or with LMWH at different concentrations. LMWH exposure induced an activated phenotype of macrophages, with high expression of HLA-DR and CD206 assessed by flow cytometry, associated with increased secretion of Th17-associated CCL20, and decreased secretion of CCL2 (M2-associated) and CCL22 (Th2), as measured by multiplex bead array. In accordance, LMWH exposure to Th cells reduced the proportion of CD25highFoxp3+ regulatory Tcells, and intensified IFN-γ secretion. Collectively, a mainly pro-inflammatory effect was noted on two essential tolerance-promoting cells, suggesting that potential immunological effects of LMWH may be effective mainly at an earlier gestational age to provide an appropriate implantation process in women with recurrent miscarriage. Paper II. Low-molecular-weight-heparin increases Th1- and Th17-associated chemokine levels during pregnancy in women with unexplained recurrent pregnancy loss: a randomized controlled trial. Sci Rep 2019. In paper II we investigated whether LMWH could modulate immune responses in vivo during pregnancy of women with unexplained RPL. A Swedish open multi-centre randomized controlled trial included 45 women treated with tinzaparin and 42 untreated women. Longitudinally collected plasma samples were obtained at gestational weeks (gw) 6, 18, 28 and 34 and analyzed by multiplex bead technology for levels of 11 cytokines and chemokines, chosen to represent inflammation and T-helper subset-associated immunity. LMWH-treated and untreated women showed differences during pregnancy of the Th1-associated chemokines CXCL10 (p = 0.01), CXCL11 (p < 0.001) and the Th17- associated chemokine CCL20 (p = 0.04), while CCL2, CCL17, CCL22, CXCL1, CXCL8, CXCL12, CXCL13 and IL-6 did not differ. Significantly higher plasma levels of CXCL10 and CXCL11 in treated women were detected at gw 28 and 34, compared to the untreated ones. Thus, a potential proinflammatory effect, linked mainly to Th1 immunity, was shown, suggesting an unfavorable effect of LMWH treatment, since Th1 responsea are responsible for breaking the fetal-maternal immune tolerance. Paper III. First-trimester trophoblasts obtained by chorionic villus sampling maintain tolerogenic and proteomic features in successful pregnancies despite a history of unexplained recurrent pregnancy loss. Am J Reprod Immunol. 2020. In paper III we investigate the “local” immune changes in women with RPL, since they potentially could reveal important mechanisms in RPL. Supernatants from superfluous chorionic villus sampling material culture was used in an ex vivo model, to determinate the immune proteomics profile and to perform functional assays for M2 like macrophages and regulatory T cells polarization, assessed by flow cytometry technique. Chorionic villi, human fetally derived placental tissue, were shown to induce an M2 like-phenotype and an expansion of Treg cells in an ex vivo model, and these immunological properties were maintained despite a history of RPL. Accordingly, no differences in the inflammation proteomic profile were found in RPL, compared to controls. Trophoblasts in an ex vivo model thus maintain tolerogenic and proteomic profile features in successful pregnancies, despite a history of RPL. 
• Missfall är en mycket vanlig komplikation under tidig graviditet. När ett par drabbas flera gånger ställs diagnosen upprepade missfall. Definitionen av upprepade missfall är två eller tre på varandra följande missfall, enligt olika internationella ”guidelines”. I denna avhandling har vi använt definitionen tre på varandra följande missfall, vilket anses förekomma hos 1-3% av fertila kvinnor. Efter en noggrann utredning kan olika orsaker ofta påvisas, men hos cirka hälften förblir missfallen oförklarade (engelska ”unexplained repeated pregnancly loss, uRPL). I dessa oförklarade fall anses immunologiska orsaker med ökad inflammation kunna ligga bakom, även om det inte finns entydiga bevis för detta, och inte heller någon accepterad utredning för att fastställa detta. Tyvärr finns heller ingen behandling med bevisad effekt. En blodförtunnande medicinering, låg-molekylärt heparin (LMWH), har använts en del, trots att klinisk effekt inte bevisats. I vissa fall kan störningar i blodkoagulation orsaka upprepade missfall, men medicinen har även använts vid oklara fall på grund av förmodade effekter på immunsystemet. I detta avhandlingsarbete har vi studerat immunologiska effekter av LMWH. I det första delarbetet studerade vi effekterna i ett modellsystem in vitro (i provrör). Blodprover från friska försökspersoner användes för att rena fram olika immunceller som sedan exponerades för LMWH i koncentrationer som efterliknar koncentrationerna i blod. Effekterna studerades genom att kartlägga hur cellerna från försökspersonerna ändrades och genom att mäta vilka immunologiska signalmolekyler (cytokiner) som utsöndrades. Den sammantagna bilden var att närvaro av LMWH förändrade cellernas egenskaper till ökad inflammation. Detta fynd var alltså inte i den förväntade riktningen att LMWH skulle minska inflammation, vilket skulle vara gynnsamt vid behandling av upprepade missfall som är associerat med ökad inflammation. I det andra delarbetet undersöktes immunologiska effekter av LMWH i en kontrollerad randomiserad studie där kvinnor med tre på varandra upprepade missfall lottades till LMWH-behandlingen eller ingen behandling. Båda grupperna hade en hög andel lyckosamma graviditeter, dock var studien inte designad för att besvara frågeställningen om graviditetsutfall. Påverkan på immunsystemets studerades genom mätning av immunologiska signalmolekyler (cytokiner) före behandling och under graviditet. De flesta cytokinerna påverkades inte av behandling, men de som ändrades av behandling visade tecken på ökad inflammation, alltså i linje med resultaten i första studien. Sammantaget ger studierna inga belägg för att använda LMWH baserat på dess eventuella effekter på immunsystemet. En intressant spekulation skulle vara att behandla med LMWH innan graviditet och under den allra första delen av graviditet eftersom en ökad inflammation anses behövas vid själva implantationen. Det behövs dock fler studier innan en sådan möjlighet kan bli aktuell. I det tredje delarbetet undersöktes om kvinnor med upprepade missfall har normal immunfunktion vid lyckosam graviditet. Det visade sig att så var fallet, vilket delvis kan förklaras av att proverna togs så sent som i graviditetsvecka 12, och de flesta missfallen inträffar tidigare. Resultaten tyder också på att upprepade missfall inte måste innebära bestående avvikelser i immunsystemet, det vill säga trots en historik med minst tre missfall hade den undersökta gruppen en normal graviditet och immunfunktionen var normal. 

Ämnesord

Missfall  (sao)

Immunologi  (sao)

Medical and Health Sciences  (ssif)

Basic Medicine  (ssif)

Immunology in the medical area  (ssif)

Medicin och hälsovetenskap  (ssif)

Medicinska och farmaceutiska grundvetenskaper  (ssif)

Immunologi inom det medicinska området  (ssif)

Miscarriage  (LCSH)

Immunology  (LCSH)

Genre

Avhandlingar  (saogf)

Klassifikation

618.392 (DDC)

Vgaba (kssb/8 (machine generated))