Fiziologie integrativă

Editat de
Miles J. De Blasio

Institutul de Științe Farmaceutice Monash, Facultatea de Farmacie și Științe Farmaceutice, Universitatea Monash, Australia

Revizuite de
Kirsty Pringle

Universitatea din Newcastle, Australia

Beth J. Allison

Institutul Hudson de Cercetare Medicală, Australia

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

pregravidice

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Departamentul de biologie moleculară și biochimie, Universitatea din California, Irvine, Irvine, CA, Statele Unite
  • 2 Medicină maternă-fetală, Oregon Health & Science University, Portland, OR, Statele Unite
  • 3 Divizia de Științe Biomedice, Școala de Medicină, Universitatea din California, Riverside, Riverside, CA, Statele Unite
  • 4 Departamentul de Medicină, Knight Cardiovascular Institute, Oregon Health & Science University, Portland, OR, Statele Unite

Mecanismele care stau la baza acestor rezultate adverse sunt slab înțelese, dar inflamația maternă cronică de grad scăzut a apărut ca un factor cheie al schimbărilor fiziopatologice asociate cu obezitatea pregravidă (Denison și colab., 2010). În sprijinul acestei viziuni, studiile au raportat niveluri plasmatice crescute de insulină și leptină, precum și mediatori inflamatori, cum ar fi IL-6 și proteina C-reactivă (CRP) cu obezitate pregravidă (Schmatz și colab., 2010). În plus, s-a observat o creștere a acumulării macrofagelor atât în ​​țesutul adipos, cât și în placentă la femeile însărcinate obeze la 37 de săptămâni de gestație (Basu și colab., 2011). Mai mult, obezitatea pregravidă este asociată cu modificări transcripționale ale genelor care reglează inflamația, metabolismul lipidelor, rezistența la insulină, angiogeneza și activitatea hormonală în placentă (Saben și colab., 2014a, b).

Cu toate acestea, înțelegerea noastră actuală a interacțiunii dintre inflamația sistemică și placentară cu obezitatea pregravidă este limitată din cauza lipsei de studii multidimensionale care examinează simultan modificările mediatorilor imunitari circulanți și celulelor, precum și ale placentei de la aceiași subiecți. Mai mult, este încă neclar dacă microbiomul placentar în gestație variază în funcție de IMC înainte de sarcină. Pentru a aborda aceste întrebări, am măsurat modificările frecvenței celulelor imune periferice, nivelurile circulante ale mediatorilor sistemici inflamatori și metabolici, transcriptomul placentar și microbiomul pentru a înțelege mai bine impactul obezității pregravidice asupra stabilirii unui mediu inflamator.

Materiale și metode

Subiecte

Acest studiu a fost aprobat de Comitetele de revizuire a eticii instituționale ale Universității din Oregon pentru sănătate și științe și Universitatea din California, Irvine. Un total de 25 de femei care nu au fumat fără diabet și care au avut o sarcină simplă simplă, au fost înscrise la 37 săptămâni de gestație și grupate inițial în funcție de indicele de masă corporală (IMC) pregravid: 11 femei slabe cu o vârstă medie de 31,5 ± 4,95 ani și IMC înainte de sarcină de 22,27 ± 1,95 kg/m 2; și 14 femei obeze cu o vârstă medie de 29,6 ± 5,9 ani și IMC înainte de sarcină de 37,5 ± 5,0 kg/m 2. Consimțământul informat scris a fost obținut de la toți participanții. Distribuția rasială a fost următoarea: 19 caucazieni, 2 asiatici-americani/insulă din Pacific, 1 american-indian/nativ din Alaska, 1 afro-american și 2 necunoscuți. Criteriile de excludere au inclus infecție maternă activă, anomalii congenitale fetale documentate, abuz de substanțe, boli cronice care necesită utilizarea regulată a medicamentelor, diabet gestațional, corioamnionită, afecțiuni medicale semnificative (cancere active, boli cardiace, renale, hepatice sau pulmonare) sau o toleranță anormală la glucoză Test.

Subiecții prezentați pentru vizita lor de studiu la 37-38 de săptămâni de gestație și au fost supuși unei extrageri de sânge în post și măsurarea compoziției corpului prin pletismografie de deplasare a aerului utilizând un BodPod (Life Measurement Inc.). Acest punct de timp a fost ales pentru a evita factorii de confuzie asociați cu travaliul, modul de livrare sau variațiile vârstei gestaționale. Datorită corelației puternice pozitive dintre IMC înainte de sarcină și grăsimea corporală totală determinată prin abordarea BodPod (r = 0,82; p 6 celule) folosind panoul de colorare pe care l-am descris anterior (Sureshchandra și colab., 2017). Pe scurt, 1-2 × 106 PBMC au fost colorate folosind anticorpi împotriva: CD4 (OKT4), CD8b (2ST8.5H7), CD95 (Dx2), CD28 (28.2), CCR7 (G043H7), CD20 (2H7), CD27 (O323 )) și IgD (C4211) pentru a delimita populațiile de celule T și B naive și cu memorie. Un al doilea tub de PBMC a fost colorat folosind anticorpi împotriva: CD3 (UCHT1), CD20 (2H7), HLA-DR (LN3), CD14 (M5E2), CD11c (3.9), CD123 (6H6,), CD56 (RPA-T8), și CD16 (3G8) pentru a delimita monocitele, celulele dendritice mieloide (mDC); celulele dendritice plasmacitoide (pDC) și, respectiv, subseturile de celule natural killer (NK). Toate probele de citometrie în flux au fost achiziționate cu instrumentul LSRII (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, Statele Unite) și analizate folosind FlowJo (TreeStar, Ashland, OR, Statele Unite).

Analiza de stimulare a celulelor T

1-2 × 106 PBMC au fost stimulate timp de 24 de ore la 37 ° C în RPMI suplimentat cu 10% FBS în prezența sau absența anti-CD3/CD28 (OKT3; CD28.2); Brefeldin A (Sigma, St. Louis, MO, Statele Unite) a fost adăugat după 1 oră de incubare. Celulele au fost colorate pentru CD4 și CD8, fixate, permeabilizate și colorate intracelular pentru TNFα (MAb11), IFNγ (4S.B3), IL-4 (8D4-8), IL-2 (MQ1-17H12) și IL-17α (BL168) așa cum s-a descris anterior (Sureshchandra și colab., 2017).

Test de stimulare a receptorilor cu taxă similară

7 × 105 PBMC au fost cultivate timp de 16 ore la 37 ° C în absența/prezența oricărui 1 μg/ml Pam3CSK4 (TLR1/2), 1 μg/mL Poly I: C (TLR3), 1 μg/mL LPS ( TLR4), 1 μg/mL FSL-1 (TLR2/6), 1 μg/mL Imiquimod (TLR7) sau 5 μg/mL ODN2216 (agonist TLR9) (InvivoGen, San Diego, CA, Statele Unite). Producția de mediatori imuni în supernatante a fost evaluată folosind un 45-plex uman (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, Statele Unite). Probele au fost analizate folosind un instrument MAGPIX (Luminex, Austin, TX, Statele Unite).

Analize statistice

Seturile de date au fost evaluate mai întâi pentru normalitate utilizând testul Shapiro-Wilk și egalitatea de varianță folosind testul Levene. Diferențele de grup între seturile de date distribuite în mod normal au fost testate folosind nepereche t-test (pentru seturi de date cu varianțe egale) sau nepereche t-test cu corecția lui Welch (pentru cazurile cu varianțe inegale). Seturile de date care nu au fost distribuite în mod normal au fost supuse testării non-parametrice folosind testul Mann-Whitney. Relațiile dintre IMC și factorii circulanți au fost testate folosind o regresie liniară simplă. Relațiile perechi între analiți au fost testate folosind analiza de corelație a lui Pearson. Acceptat p-valoarea pentru toate comparațiile a fost 1 și asociațiile de boli analizate folosind MetaCore ™. Hărțile de căldură au fost generate în expresia R. Gene și datele 16S au fost depuse în arhiva de citire a secvenței NCBI BioProject PRJNA478464.

Integrarea datelor și testarea asocierii

Asocierea dintre mediatorii circulanți și expresia genei placentei a fost determinată folosind regresia parțială a celor mai mici pătrate (sPLS), așa cum este descris și implementat în pachetul R mixOmics. Corelațiile dintre expresia genei placentare și IMC au fost calculate folosind R.

Rezultate

Pregravid Obezitatea modifică nivelurile sanguine ale factorilor circulanți

Probele de sânge au fost colectate la 37-38 săptămâni de gestație pentru a determina impactul obezității pregravidice asupra factorilor hormonali și imuni circulanți, precum și a frecvenței și funcției celulelor imune. Subiecții au fost stratificați ca slabi sau obezi pe baza IMC înainte de sarcină (Figura 1A), care a arătat o puternică corelație pozitivă cu masa totală de grăsime corporală (r = 0,82; p ∗ p ∗∗ p ∗∗∗ p ∗∗∗∗ p ∗ p ∗∗ p ∗∗∗ p ∗∗∗∗ p ∗ p ∗∗ p ∗∗∗ p ∗∗∗∗ p ∗∗ p Cuvinte cheie: obezitate maternă, inflamație, placentă, microbiom, ARN-Seq, PBMC, citokine și inflamație

Citare: Sureshchandra S, Marshall NE, Wilson RM, Barr T, Rais M, Purnell JQ, Thornburg KL și Messaoudi I (2018) Determinanți inflamatori ai obezității pregravidice în placentă și sânge periferic. Față. Fiziol. 9: 1089. doi: 10.3389/fphys.2018.01089

Primit: 02 mai 2018; Acceptat: 23 iulie 2018;
Publicat: 07 august 2018.

Miles J. De Blasio, Baker Heart and Diabetes Institute, Australia

Beth J. Allison, Institutul Hudson de Cercetare Medicală, Australia
Kirsty Pringle, Universitatea din Newcastle, Australia