במחקר שפורסם לאחרונה ב מיקרוביולוגיה קלינית, קבוצת חוקרים חקרה כיצד מיקרוביוטה ושינויים במטבוליטים במעיים קשורים לתפקוד מערכת החיסון במהלך ההריון על ידי השוואה בין המיקרוביוטה של המעי, מטבוליטים צואה ופלזמה וציטוקינים בנשים הרות ולא הרות.
לימוד: ניתוח מולטי-omics חושף את הקשר בין מיקרוביוטה במעיים, מטבוליטים וציטוקינים השתנה במהלך ההריון. קרדיט תמונה: Ground Picture/Shutterstock.com
רקע כללי
הריון גורם לשינויים משמעותיים ברמות ההורמונליות, במבנה הגוף ובתפקוד החיסון, החיוניים להתפתחות העובר.
בתחילה, המערכת החיסונית של האם היא פרו-דלקתית, הופכת לאנטי-דלקתית, ואז עוברת חזרה לפרו-דלקתית כדי להתחיל את הלידה.
תפקידו של מיקרוביום המעי בוויסות החיסון במהלך ההיריון מוכר יותר ויותר, כאשר מחקרים מראים את השפעתו על תוצאות ההריון ומצבים כמו רעלת הריון באמצעות שינויים בהרכב החיידקים ואינטראקציות עם תאי מערכת החיסון.
עם זאת, המנגנונים המפורטים נותרו לא ברורים. מטבוליטים, במקום אינטראקציות מיקרוביאליות ישירות, מתווכים בעיקר את הקשר בין המיקרוביום למערכת החיסון, תוך הדגשת תחומים למחקר נוסף כדי להבין התאמות חיסוניות הקשורות להריון ולפתח אסטרטגיות טיפוליות חדשות.
לגבי המחקר
במחקר שנערך בבית החולים המסונף הראשון של אוניברסיטת ג'ינאן בין פברואר 2019 לאוגוסט 2020, גויסו 30 נשים הרות ו-15 נשים לא הרות כדי לחקור את האינטראקציות בין מיקרוביוטה במעיים, מטבוליטים ותפקוד חיסוני.
משתתפות הרות מתאימות היו בין 18 ל-34 שנים, הגו באופן טבעי הריונות יחיד, והיה להם מדד מסת גוף לפני ההריון (BMI) של 18.5 עד 21.9 ק"ג/מ"ר2למעט אלו עם סיבוכי הריון או הפרעות חיסוניות.
קבוצת הביקורת כללה נשים בריאות התואמות לקבוצת ההריון בגיל וב-BMI, כאשר אף אחת מהקבוצות לא השתמשה בפרוביוטיקה או אנטיביוטיקה בששת החודשים שלפני המחקר.
דגימות צואה ודם נאספו מנשים הרות בסוף השליש השלישי ומנשים שאינן בהריון ביום ה-14 למחזור החודשי שלהן.
דגימות צואה התקבלו בטכניקות סטריליות ואוחסנו ב-80 מעלות צלזיוס, בעוד שדגימות דם עובדו להפרדת הסרום לאחסון באותם תנאים.
המחקר השתמש ברצף גנים של חומצה ריבונוקלאית 16S (rRNA) כדי לנתח את המיקרוביוטה של המעי, עם חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) שחולצה ורצף כדי לזהות מינים מיקרוביאליים.
נעשה שימוש בשילוב של ניתוח אקראי של יער וניתוח רשתות ביטוי משוקלל של גנים (WGCNA) כדי להבדיל בין פרופילי חיידקים בין קבוצות.
מטבולומיקה בלתי ממוקדת של כרומטוגרפיה נוזלית-טנדם מסה (LC-MS/MS) ניתחה את דגימות הצואה והפלזמה כדי לזהות שינויים מטבוליים, תוך שימוש באמצעי בקרת איכות כדי להבטיח אמינות נתונים.
הנתונים המטבולומיים עובדו ונותחו כדי לקבוע הבדלים משמעותיים ולמפות אותם למסלולים ביולוגיים באמצעות מסד הנתונים של Kyoto Encyclopedia of Genes and Genmes (KEGG).
ציטוקינים בפלזמה נמדדו באמצעות מבחן חרוז מרובה כדי להעריך הבדלי תפקוד חיסוני בין הקבוצות.
לבסוף, באמצעות כלים סטטיסטיים והדמיה, ניתוח מולטי-omics שילב את הנתונים מניתוחים מיקרוביאליים, מטבולומיים וציטוקינים כדי לחקור מתאמים פוטנציאליים והשפעות תיווך.
תוצאות המחקר
המחקר לא מצא הבדלים משמעותיים בין הגיל הממוצע או BMI לפני ההריון בין שתי הקבוצות. פרופיל חיסוני גילה שלמשתתפים בהריון היו רמות נמוכות יותר של ציטוקינים פרו-דלקתיים ורמות גבוהות יותר של ציטוקינים אנטי-דלקתיים מסוימים מאשר בביקורת, מה שמצביע על שינוי לעבר דיכוי חיסוני במהלך ההריון.
המחקר גם חקר את המיקרוביוטה של המעיים, ומצא הרכבים מיקרוביאליים ברורים בין נשים הרות ללא הריון.
לנשים בהריון היה מגוון גבוה יותר של יחידות טקסונומיות תפעוליות (OTUs) והבדלים בשפע של פילות חיידקים ספציפיות.
באמצעות מודלים אקראיים של יער ושיטות WGCNA, החוקרים זיהו מודולים מיקרוביאליים המתואמים באופן שלילי עם ציטוקינים פרו-דלקתיים, דבר המצביע על כך שלקבוצות חיידקי מעיים מסוימות יש השפעה עקבית על הפחתת דלקת במהלך ההריון.
במיוחד, חיידקים אוהבים Bifidobacterium ו רומינוקוקוסהידועים בתכונות האנטי דלקתיות שלהם, היו נפוצים יותר בנשים הרות והיו בקורלציה שלילית עם ציטוקינים פרו דלקתיים.
ניתוח מטבולומי של דגימות צואה ופלזמה באמצעות LC-MS לא ממוקד גילה שינויים מטבוליים משמעותיים במהלך ההריון. זוהו מטבוליטים דיפרנציאליים, במיוחד שומנים וחומצות מרה, כאשר רבים מהם הראו ירידה בוויסות בנשים הרות.
אלה כללו חומצה ארכידונית וחומצות מרה שונות, הידועים כקשורים לדלקת. הניתוח הדגיש את התפקיד המשמעותי של חילוף החומרים של חומצות מרה במהלך ההריון.
מחקרי מתאם בין מטבוליטים וציטוקינים הצביעו על כך שמטבוליטים מסוימים שהועשרו בנשים הרות היו בקורלציה שלילית עם ציטוקינים פרו-דלקתיים, דבר המצביע על מעורבותם בוויסות התגובות החיסוניות.
המחקר בחן עוד את הקשרים בין מיקרוביוטה במעיים, מטבוליטים וציטוקינים, ומצא כי מטבוליטים עשויים לתווך את הקשר בין מיקרוביוטה למערכת החיסון.
ניתוח תיווך כיווני זיהה קשרים ספציפיים בין חיידקים, מטבוליטים וציטוקינים, מה שמצביע על כך שחיידקי מעיים מסוימים יכולים להשפיע על רמות הציטוקינים על ידי אפנון ריכוזי מטבוליטים.
לדוגמה, Ruminococcus callidus וחיידקים אחרים יכולים להפחית ציטוקינים פרו-דלקתיים על ידי השפעה על מטבוליטים ספציפיים כמו חומצה דאוקסיכולית וחומצה ארכידונית.
