Melatonina reduce inflamația membranelor fetale asociate cu nașterea prematură
Un nou studiu ex vivo arată cum melatonina poate calma inflamația membranelor fetale provocată de infecții, oferind indicii noi pentru strategii viitoare împotriva nașterii premature asociate cu inflamația.
Recent, o echipă de cercetători a evaluat dacă melatonina reduce inflamația indusă de lipopolizaharide în membranele fetale umane într-un model ex vivo, determinând totodată dacă calea de semnalizare TLR4/MyD88/NF-κB este implicată în acest efect. Nașterea prematură reprezintă una dintre principalele cauze ale mortalității și morbidității infantile. Inflamația provocată de infecții a membranelor fetale este un factor major ce declanșează nașterea timpurie, deoarece stimulează eliberarea de molecule inflamatorii care slăbesc aceste țesuturi protective.
Glanda pineală și placenta produc melatonină, care reglează ritmurile circadiene, inclusiv ritmul somn-veghe, și inhibă răspunsurile inflamatorii. În timpul sarcinii, producția de melatonină crește semnificativ și poate influența mediul fetal în dezvoltare. Pentru a determina modul în care melatonina afectează reglarea inflamației în membranele fetale umane, este necesară o cercetare suplimentară.
În cadrul studiului, au fost selectate 12 femei sănătoase care au avut nașteri prin cezariană la termen, fără complicații și fără muncă anterioară. Aceste femei nu au avut diabet zaharat, hipertensiune, obezitate sau alte boli metabolice în timpul sarcinii, precum și infecții urinare sau vaginale în trimestrul trei. Probe de țesut fetal au fost cultivate într-un sistem de cultură cu două camere care păstra separarea naturală între regiunea choriodeciduală, care se află față de mamă, și cavitatea amniotică, care se află față de făt. Fiecare parte a membranei fetale a fost tratată independent.
Înainte de expunerea la LPS, cercetătorii au tratat compartimentele cu melatonină la o concentrație fiziologică amniotică (1 nM) timp de 24 de ore, apoi au administrat melatonină proaspătă la fiecare 6 ore, din cauza timpului scurt de înjumătățire. Pentru a reproduce inflamația asociată cu infecțiile bacteriene, partea choriodeciduală a fost expusă la lipopolizaharide (LPS; 500 ng/mL), o endotoxină bacteriană, în timp ce tratamentul cu melatonină continua. În plus, unele probe au fost co-tratate cu luzindol, un antagonist nespecific al receptorilor de melatonină, pentru a determina dacă receptorii de melatonină erau responsabili pentru efectele observate.
După tratament, cercetătorii au analizat nivelurile de citokine și chimiokine prin ELISA, inclusiv TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10, CCL2, CCL3 și CCL5. De asemenea, au folosit reacția de polimerizare în lanț cantitativă (qPCR) pentru a măsura expresia genică și ELISA și Western blot pentru a analiza proteinele TLR4, MyD88 și NF-κB.
Rezultatele studiului au arătat că expunerea la LPS a generat un răspuns inflamator puternic în ambele regiuni ale membranelor fetale, crescând secreția citokinelor pro-inflamatorii TNF-α, IL-1β și IL-6, precum și a citokinei anti-inflamatorii IL-10. Melatonina a redus semnificativ secreția tuturor celor patru citokine, cu reduceri pronunțate în TNF-α și IL-1β, ceea ce indică faptul că atenuează semnalele inflamatorii timpurii în acest model ex vivo. Atunci când țesuturile au fost tratate cu luzindol, multe dintre efectele anti-inflamatorii ale melatoninei au fost diminuate, sugerând că aceste acțiuni protective au fost cel puțin parțial mediate prin receptorii de melatonină. Reglarea IL-6 a fost diferită între compartimentele choriodeciduale și amniotice, ceea ce sugerează că IL-6 poate fi reglat și prin mecanisme independente de receptorii de melatonină.
Expresia ARN-ului mesager (mRNA) pentru genele TNF-α și IL-1β a crescut semnificativ atunci când țesuturile au fost tratate cu LPS, dar a fost suprimată de melatonină și restabilită de luzindol. De asemenea, IL-6 a crescut în răspuns la LPS, în timp ce melatonina nu a avut un efect semnificativ asupra mRNA-ului IL-6, iar expresia genei IL-10 nu a fost măsurată. Stimularea cu LPS a crescut nivelurile de CCL5, CCL2 și CCL3, chimiokine implicate în recrutarea celulelor imune în timpul inflamației asociate cu infecțiile. Melatonina a diminuat producția de CCL5 și CCL3 în compartimentele membranei fetale, cu efecte variate în funcție de compartiment. În contrast, nu a existat un efect statistic semnificativ al melatoninei asupra producției de chimiokină CCL2. Expresia mRNA pentru CCL5 a crescut, iar CCL2 și CCL3 au arătat o tendință de creștere după adăugarea LPS. Melatonina nu a modificat expresia niciuneia dintre aceste trei chimiokine la nivel transcripțional, sugerând că modificările observate la nivelul secreției ar putea implica mecanisme post-transcripționale, eliberarea chimiokinelor pre-formate sau efecte indirecte ale semnalizării citokinelor alterate, mai degrabă decât modificări directe în expresia mRNA a chimiokinelor.
Analizele suplimentare au arătat că LPS a crescut TLR4, MyD88 și NF-κB, componente cheie ale căii de semnalizare inflamatorie. Melatonina a redus semnificativ nivelurile acestor proteine, în timp ce luzindol a inversat în mare măsură aceste modificări. Împreună, aceste descoperiri indică faptul că melatonina suprimă inflamația indusă de infecții în membranele fetale umane prin limitarea producției de citokine inflamatorii, reducerea chimiokinelor selectate și modularea căii de semnalizare TLR4/MyD88/NF-κB.
Concluziile studiului arată că melatonina exercită efecte anti-inflamatorii semnificative în membranele fetale umane expuse la inflamația indusă de LPS. Aceasta a redus parametrii asociați cu inflamația prin scăderea secreției de citokine, expresia selectivă a mRNA-ului citokinelor și a proteinelor implicate în calea de semnalizare TLR4/MyD88/NF-κB. Aceste efecte au fost parțial mediate prin receptorii de melatonină, deși unele răspunsuri păreau să implice mecanisme suplimentare. Rezultatele susțin rolul potențial al căilor legate de melatonină în limitarea inflamației membranelor asociate cu infecțiile și oferă o bază pentru studii viitoare care să testeze dacă aceste căi pot fi vizate în mod sigur și eficient în cazul nașterii premature asociate cu inflamația. Deoarece acest studiu a fost realizat ex vivo folosind membrane fetale la termen, fără muncă, descoperirile nu demonstrează încă că suplimentarea cu melatonină poate preveni nașterea prematură la paciente gravide.
