Verbessertes Verständnis von Feto-Maternaler Immunität

Sprecherin: Prof. Dr. Petra Arck

Feto-maternal immune cross talk: Individual projects
Gesundheitsvor- und -nachteile während der Schwangerschaft

Klinische Forschungsgruppe 296

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Während der Schwangerschaft verändert sich der Körper einer schwangeren Frau sowohl sichtbar wie auch unsichtbar. Zu den "unsichtbaren Veränderungen" zählt, dass das mütterliche Immunsystem eine immunologische Toleranz gegen den Fötus entwickelt. Diese Toleranz ist erforderlich, da der Fötus Marker vom Vater erbt, die auf der Zelloberfläche exprimiert werden. Diese Marker, die sogenannten Antigene, könnten eine Reaktion des mütterlichen Immunsystems im Sinne einer Transplantat-Abstoßung provozieren. Aufgrund der spezifischen Anpassung des mütterlichen Immunsystems während der Schwangerschaft wird eine Abstoßung des Fötus jedoch unterdrückt. Diese Anpassung entsteht aus dem intensiven Dialog von Schwangerschaftshormonen und Immunzellen und trägt zu einem komplikationsfreien Verlauf der Schwangerschaft bis zur Geburt des Kindes bei.

Vorteile
Gesundheitsvorteile
Verbesserung von mütterlichen Autoimmun-Erkrankungen
Nachteile
GESUNDHEITSNACHTEILE
Hohe Anfälligkeit für Infektionen
Nachteile
Gesundheitsnachteile
Hohes Risiko für Immunkrankheiten bei Kindern im späteren Leben

Diese Anpassung an die Schwangerschaft kann weiterhin wesentliche Vorteile für die Gesundheit der Mutter mit sich bringen. So kann sich die Aktivität von vorbestehenden mütterlichen Autoimmun-Erkrankungen verbessern. Autoimmunität bedeutet, dass das Immunsystem gegen Strukturen des eigenen Körpers reagiert, beispielsweise gegen Gewebestrukturen im Gehirn bei Multipler Sklerose (MS). Es gibt derzeit kein Medikament zur Behandlung der MS, welches eine mit der Schwangerschaft vergleichbare Linderung der MS-Symptome bewirkt. Deshalb kann man die Schwangerschaft auch als ein Modell sehen, welches zu einem verbesserten Verständnis der Ursachen und Behandlungsmöglichkeiten bei Autoimmunität beiträgt.

Andererseits sind schwangere Frauen von einem erheblichen gesundheitlichen Nachteil betroffen, da sie eine hohe Anfälligkeit für Infektionen ausweisen, beispielsweise mit dem Grippevirus. Eine Infektion mit dem Grippevirus während der Schwangerschaft kann sehr gefährlich für die Mutter und das ungeborene Kind zu sein.

Auswirkung der Schwangerschaft auf die spätere Gesundheit der Kinder

Neben diesen Vor- bzw. Nachteilen, die eine Schwangerschaft für die Gesundheit der Mütter vermittelt, kann der Ursprung von Erkrankungen im späteren Leben der Kinder auch in der Zeit vor der Geburt liegen. Herausforderungen während der Schwangerschaft, zum Beispiel mütterliche Stressbelastung und Medikamenteneinnahme, können Nachteile für die Gesundheit der Kinder im späteren Leben nach sich ziehen. Diese Nachteile sind beispielweise ein eingeschränkter Impfschutz, ein häufiges Auftreten von Infektionen im frühen Lebensalter oder ein hohes Risiko für chronische Immunkrankheiten wie Allergien und Asthma bei den Kindern im späteren Leben.

Diese Vor- und Nachteile für die Gesundheit von Mutter und Kind, die mit der Schwangerschaft verbunden sind, wurden bislang in Bevölkerungsstudien beobachtet. Konkrete Hinweise, welche Immunzellen oder Hormone diese Vorteile und Nachteile übermitteln, sind noch weitgehend unbekannt. In der Klinischen Forschergruppe 296 haben sich nun Ärzte und Grundlagenforscher aus unterschiedlichen medizinischen Disziplinen zusammengeschlossen, die allesamt an der Medizinischen Fakultät der Universität Hamburg und dem Heinrich-Pette-Institut (einem Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie) tätig sind. Insgesamt 21 Gruppenleiter und ihre Teams adressieren nun gemeinsam zwei Ziele. Zuerst wollen wir ermitteln, wie das sorgfältig abgestimmte Gleichgewicht der Immunzellen und Hormone, welches während der mütterlichen Anpassung an die Schwangerschaft aktiviert wird, von Vor- oder Nachteil für die Gesundheit von Müttern ist. Zweitens versuchen wir zu verstehen, wie eine pränatale Stressbelastung oder Medikamenteneinnahme nachteilig für das ungeborene Kindes sein kann und das Risiko für Immunerkrankungen im späteren Leben dieser Kinder erhöht. Um diese Ziele zu adressieren, verwenden wir grundlagenwissenschaftliche Ansätze in Verbindung mit klinischen Studien.

Wir erwarten, dass unsere Ergebnisse die Grundlage für die Entdeckung neuer Biomarker bilden. Dieses Wissen kann helfen, eine "Schwangerschafts-ähnliche“ Immunantwort zur der Behandlung von Patienten mit MS zu entwickeln. Weiterhin wollen wir die Risiken für Schwangere und ihre ungeborenen Kinder reduzieren, an schweren Infektionen zu erkranken. Schließlich wollen wir Leitlinien für die Identifizierung von ungeborenen oder neugeborenen Kindern mit einem hohen Risiko für Immunerkrankungen im späteren Leben entwickeln, um das Risiko dieser Kinder so früh wie möglich zu reduzieren.

Petra Arck
Standort

Campus Forschung N27 , 4. Etage, Raumnummer 04.039

KFO 296 Publikationen

  • 2017
  • 2017
    Publikationen 2017

    Maternal progesterone levels are modulated by maternal BMI and predict birth weight sex-specifically in human pregnancies.
    Diemert A, Goletzke J, Barkmann C, Jung R, Hecher K, Arck P.
    J Reprod Immunol. 2017 Jun;121:49-55

    Pregnancy-Related Immune Adaptation Promotes the Emergence of Highly Virulent H1N1 Influenza Virus Strains in Allogenically Pregnant Mice.
    Engels G, Hierweger AM, Hoffmann J, Thieme R, Thiele S, Bertram S, Dreier C, Resa-Infante P, Jacobsen H, Thiele K, Alawi M, Indenbirken D, Grundhoff A, Siebels S, Fischer N, Stojanovska V, Muzzio D, Jensen F, Karimi K, Mittrücker HW, Arck PC, Gabriel G
    CELL HOST MICROBE. 2017;21(3):321-333

    Glucocorticoid receptor in T cells mediates protection from autoimmunity in pregnancy.
    Engler JB, Kursawe N, Solano ME, Patas K, Wehrmann S, Heckmann N, Lühder F, Reichardt HM, Arck PC, Gold SM, Friese MA
    PROC NATL ACAD SCI U S A. 2017;114(2):E181-E190

    Immunological implications of pregnancy-induced microchimerism.
    Kinder JM, Stelzer IA, Arck PC, Way SS
    NAT REV IMMUNOL. 2017;17(8):483-494

    Human pDCs display sex-specific differences in type I interferon subtypes and interferon α/β receptor expression.
    Ziegler SM, Beisel C, Sutter K, Griesbeck M, Hildebrandt H, Hagen SH, Dittmer U, Altfeld M
    Eur J Immunol. 2017 Feb;47(2):251-256

  • Publikationen 2016

    Impact of HIV-1 infection on the feto-maternal crosstalk and consequences for pregnancy outcome and infant health.
    Altfeld M, Bunders M
    SEMIN IMMUNOPATHOL. 2016;38(6):727-738

    Beyond the "take-home baby": pregnancy as a modulator of organ-specific immunity in mother and offspring.
    Arck PC
    SEMIN IMMUNOPAHTOL. 2016;38(6):631-633

    Immunology of hepatic diseases during pregnancy.
    Bremer L, Schramm C, Tiegs G
    SEMIN IMMUNOPAHTOL. 2016;38(6):669-685

    Maternal nutrition, inadequate gestational weight gain and birth weight: results from a prospective birth cohort.
    Diemert A, Lezius S, Pagenkemper M, Hansen G, Drozdowska A, Hecher K, Arck P, Zyriax BC
    BMC PREGNANCY CHILDBIRTH. 2016;16:224.

    Fetal thymus size in human pregnancies reveals inverse association with regulatory T cell frequencies in cord blood.
    Diemert A, Hartwig I, Pagenkemper M, Mehnert R, Hansen G, Tolosa E, Hecher K, Arck P
    J REPROD IMMUNOL. 2016;113:76-82.

    Pregnancy and multiple sclerosis: from molecular mechanisms to clinical application.
    Gold SM, Voskuhl RR.
    SEMIN IMMUNOPAHTOL. 2016;38(6):709-718.

    Sex effects on inflammatory and neurodegenerative processes in multiple sclerosis.
    Ramien C, Taenzer A, Lupu A, Heckmann N, Engler JB, Patas K, Friese MA, Gold SM.
    NEUROSCI BIOBEHAV REV. 2016;67:137-46.

    Identification of suitable reference genes in the mouse placenta.
    Solano ME, Thiele K, Kowal MK, Arck PC.
    Placenta. 2016;39:7-15.

    Antenatal endogenous and exogenous glucocorticoids and their impact on immune ontogeny and long-term immunity.
    Solano ME, Holmes MC, Mittelstadt PR, Chapman KE, Tolosa E
    SEMIN IMMUNOPATHOL. 2016;38(6):739-763.

    Differential mouse-strain specific expression of Junctional Adhesion Molecule (JAM)-B in placental structures.
    Stelzer IA, Mori M, DeMayo F, Lydon J, Arck PC, Solano ME
    Cell ADH MIGR. 2016;10(1-2):2-17

    Influenza pathogenicity during pregnancy in women and animal models.
    van Riel D, Mittrücker HW, Engels G, Klingel K, Markert UR, Gabriel G
    SEMIN IMMUNOPATHOL. 2016;38(6):719-726.

  • Publikationen 2015

    Acetaminophen/paracetamol: A history of errors, failures and false decisions.
    Brune K, Renner B, Tiegs G.
    EUR J PAIN. 2015;19(7):953-965

    Babies Galore; or recent findings and future perspectives of pregnancy cohorts with a focus on immunity.
    Hartwig I, Diemert A, Tolosa E, Hecher K, Arck P
    J REPROD IMMUNOL. 2015;108:6-11

    Prenatal acetaminophen induces liver toxicity in dams, reduces fetal liver stem cells, and increases airway inflammation inadult offspring.
    Karimi K, Keßler T, Thiele K, Ramisch K, Erhardt A, Huebener P, Barikbin R, Arck P, Tiegs G.
    J HEPATOL. 2015;62(5):1085-1091

    Progesterone and HMOX-1 promote fetal growth by CD8+ T cell modulation.
    Solano ME, Kowal MK, O'Rourke GE, Horst AK, Modest K, Plösch T, Barikbin R, Remus CC, Berger RG, Jago C, Ho H, Sass G, Parker VJ, Lydon JP, DeMayo FJ, Hecher K, Karimi K, Arck PC.
    J CLIN INVEST. 2015;125(4):1726-38

    Heme oxygenase-1: for better, for worse, in sickness and in health.
    Solano ME, Arck PC
    ONCOTARGET. 2015;6(17):14733-4.

    Immunity and the Endorcrine System.
    Stelzer I, Arck P.
    In: Encyclopedia of Immunobiology (Ed. M. Ratcliffe), Elsevier, 1st Edition, 29016; ISBN:9780123742797

    Prenatal acetaminophen affects maternal immune and endocrine adaptation to pregnancy, induces placental damage, and impairs fetal development in mice.
    Thiele K, Solano ME, Huber S, Flavell RA, Kessler T, Barikbin R, Jung R, Karimi K, Tiegs G, Arck PC.
    AM J PATHOL. 2015;185(10):2805-18

  • TV
  • TV
    WDR | Quarks & Co
    WDR | Quarks & Co
    02. Februar 2016

    WANN ÜBERTRÄGT SICH STRESS AUF DAS UNGEBORENE?
    Psychosomatik der Schwangerschaft
    Autor: Georg Wieghaus


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    3sat | nano
    3sat | nano
    17. November 2014

    RISIKO FÜR EMBRYOS
    Ärzte raten Schwangeren von Paracetamol ab
    Bericht: Jana Garve



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    WDR | Quarks & Caspers
    WDR | Quarks & Caspers
    11. Juni 2013

    STRESS IM MUTTERLEIB
    Wie Hormone das Ungeborene beeinflussen

    Autorin: Johanna Bayer



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