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Fusobacterium nucleatum beeinflusst Überleben, Immunantwort und Invasion des Trophoblasten
- Mit dieser Arbeit sollten die Auswirkungen von kommensalen Bakterien auf die frühe Schwangerschaft untersucht werden. In der Plazenta wird ein physiologisches Mikrobiom beschrieben, zu welchem auch das gram-negative anaerobe Bakterium Fusobacterium nucleatum gehört. Getestet wurde mit in vitro Experimenten ob eine niedrige Bakterienkonzentration F. nucleatum toleriert wird, ohne eine schädliche Immunantwort auszulösen oder den Trophoblasten in seiner Funktion einzuschränken. Als Modell wurden die virustransfizierte Trophoblastzelllinie HTR8/SVneo sowie die Chorionkarzinomzelllinien JEG-3 und BeWo genutzt, die mit F. nucleatum und E. coli behandelt wurden. Die Bakterien wurden inaktiviert um nicht-infektiöse Bedingungen zu imitieren. Invasion assay, scratch assay, cell viability assay, apoptosis detection, cell cycle analysis, ELISA, in-cell western assay, multiplex assay und Immunfluoreszenz wurden genutzt. Die Invasivität von HTR8/SVneo konnte durch Stimulation mit geringen Mengen F. nucleatum gesteigert werden. Die Migration von HTR8/SVneo und BeWo wurde durch kleine Mengen F. nucleatum nicht beeinträchtigt. Eine hohe Konzentration reduzierte die Migration von HTR8/SVneo, nicht jedoch von BeWo. Hohe Konzentrationen F. nucleatum reduzierten die Viabilität in HTR8/SVneo, BeWo und JEG-3. Sie erhöhten auch die Apoptoserate in HTR8/SVneo und BeWo. F. nucleatum induzierte in HTR8/SVneo die Sekretion invasionsfördernder Faktoren. In BeWo dagegen sank die Produktion durch F. nucleatum-Stimulation. BeWo und JEG-3 exprimieren E-Cadherin sehr viel stärker als HTR8/SVneo. Aus den Experimenten ergibt sich, dass eine niedrige Konzentration von Bakterien oder bakteriellen Bestandteilen in der fetomaternalen Einheit vorhanden sein könnte, ohne eine schädliche Immunantwort auszulösen. Sie könnten die Funktion des Trophoblasten sogar positiv beeinflussen indem pro-inflammatorische Zytokine induziert werden und die Invasivität positiv beeinflusst wird.
- Pregnancy success depends greatly on a balanced immune homeostasis. The detection of bacterial components in the upper reproductive tract in non-pregnant and pregnant women raised questions on its possible beneficial role in reproductive health. The local conditions that allow the presence of bacteria to harmonize with the establishment of pregnancy are still unknown. Among the described bacterial species in endometrial and placental samples, Fusobacterium nucleatum was found. It has been observed that F. nucleatum can induce tumorigenesis in colon carcinoma, a process that shares several features with embryo implantation. We propose that low concentrations of F. nucleatum may improve trophoblast function without exerting destructive responses. Inactivated F. nucleatum and E. coli were incubated with the trophoblastic cell lines HTR8/SVneo, BeWo, and JEG-3. Viability, proliferation, migratory capacity, invasiveness and the secretion of chemokines, other cytokines and matrix metalloproteinases were assessed. The presence of F. nucleatum significantly induced HTR8/SVneo invasion, accompanied by the secretion of soluble mediators (CXCL1, IL-6 and IL-8) and metalloproteinases (MMP-2 and MMP-9). However, as concentrations of F. nucleatum increased, these did not improve invasiveness, hindered migration, reduced cell viability and induced alterations in the cell cycle. Part of the F. nucleatum effects on cytokine release were reverted with the addition of a TLR4 blocking antibody. Other effects correlated with the level of expression of E-cadherin on the different cell lines tested. Low amounts of F. nucleatum promote invasion of HTR8/SVneo cells and induce the secretion of important mediators for pregnancy establishment. Some effects were independent of LPS and correlated with the expression of E-cadherin on trophoblasts.
Author: | Martha Eckhardt |
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URN: | urn:nbn:de:gbv:9-opus-84986 |
Title Additional (English): | Fusobacterium nucleatum affects survival, Immune response and invasion of the trophoblast |
Referee: | Prof. Dr. med. Marek Tadeusz Zygmunt, Prof. Dr. med. Frauke von Versen-Höynck |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | German |
Year of Completion: | 2023 |
Date of first Publication: | 2023/09/26 |
Granting Institution: | Universität Greifswald, Universitätsmedizin |
Date of final exam: | 2023/05/08 |
Release Date: | 2023/09/26 |
Tag: | Trophoblast |
GND Keyword: | Schwangerschaft |
Page Number: | 61 |
Faculties: | Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Frauenheilkunde u. Geburtshilfe |
DDC class: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit |