Participación del sistema endocannabinoide de la interfaz maternofetal en el inicio del parto a término y pretérmino

• Autores: Marvaldi, Carolina
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Wolfson, Manuel L.; Canellada, Andrea; Franchi, Ana M.; Saraco, Nora; Tesone, Marta; Pérez Leirós, Claudia
• Materia: Parto prematuro; Sistema endocannabinoide; Decidua; Interfaz maternofetal; Lipopolisacárido bacteriano; Receptor de cannabinoide tipo 1; Preterm birth; Endocannabinoid system; Decidua; Maternal-fetal interface; Lipopolysaccharide; Cannabinoid receptor 1; Ciencias de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Preterm birth (PTB) is a multifactorial syndrome and the leading cause of morbimortality in children under the age of 5. The endocannabinoid system (ECS) is a complex lipid signaling pathway composed of a plethora of fatty acids-derived mediators, their receptors, and metabolic enzymes. This system is involved in several aspects of reproductive physiology, including fertilization and childbirth. An imbalance in the components of ECS can lead to adverse pregnancy outcomes such as preterm birth. The decidua is a transitory organ that is formed during pregnancy from the endometrium and is essential to preparing, establishing and maintaining pregnancy. Furthermore, this organ has a high influx of infiltrating cells. For this reason, the aim of this work was to study the role of the endocannabinoid system from deciduas and peripheral blood mononuclear cells (PBMC) in the molecular processes involved in the triggering of preterm birth.\nIn this work, we demonstrated the presence of the main components of ECS in decidua and PBMC from mice on day 15 of gestation, and the treatment with an inflammatory agent like lipopolysaccharide (LPS) modulates these components. On the other hand, we demonstrated that the deletion of the gene encoding CB1 receptor (the main cannabinoid receptor) confers protection to the pregnant mother against an inflammatory challenge. We used a murine model of inflammation during pregnancy, induced by the systemic administration of LPS, where we observed that CB1-KO females present a lower rate of PTB than WT females. Furthermore, CB1-KO deciduas showed lower enzymatic activity of the main endocannabinoid?s degradation enzyme (FAAH). In these deciduas, we demonstrated that anandamide (AEA, main endocannabinoid) remains stable when challenged with LPS. However, we observed an increase in AEA levels in deciduas from WT females after LPS treatment. In serum from pregnant mice, the same AEA pattern is observed.\nUsing this model of PTB, we investigated the mechanisms associated with the triggering of labor. We found that CB1-KO mice present lower levels of prostaglandins and metalloproteases in deciduas after LPS treatment in comparison with WT.\nOn the other hand, to corroborate the results obtained in CB1-KO mice, we used a pharmacological approach. We cultured control deciduas and incubated them with LPS and cannabinoids receptors? antagonists. The co-treatment with LPS and AM251 (CB1 antagonist) did not modify COX-2 protein levels in comparison with LPS, however the co-treatment with LPS and AM251 prevented the increase of prostaglandin levels, in the same way as in the animal model.\nWe concluded that the blockade of CB1 receptor protects the mother against the induction of PTB mediated by LPS. This result confirms that ECS of the decidua is involved in the mechanisms prior to the onset of preterm labor. The ECS is responsible for mediating the biological effects of cannabis, the most frequently used recreational drug in reproductive age population worldwide. Hence, the results obtained in this work contribute to the discussion on the safety of cannabis consumption during pregnancy.\nFurthermore, ECS could be postulated as a possible non-invasive biomarker that allows anticipating the threat of preterm birth. This could lead to the design of new strategies to prevent premature delivery.
Fil: Marvaldi, Carolina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
El parto prematuro (PP) es un síndrome multifactorial y la principal causa de morbimortalidad en niños y niñas menores de 5 años. El sistema endocannabinoide (SEC) es un complejo sistema de señalización de lípidos compuesto por una plétora de mediadores derivados de ácidos grasos, sus receptores y enzimas anabólicas/catabólicas. Dicho sistema se encuentra involucrado en diversos aspectos de la fisiología reproductiva, desde la fertilización hasta el parto. Un desbalance en sus componentes puede conducir a resultados adversos de la preñez como el parto prematuro. La decidua es un órgano transitorio que se forma durante la gestación a partir del endometrio y es indispensable para preparar, establecer y mantener la preñez. Además, este órgano presenta una alta afluencia de células infiltrantes. Es por esto, que el objetivo general de este trabajo fue estudiar el rol del sistema endocannabinoide de las deciduas y las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) en los procesos moleculares involucrados en el desencadenamiento del parto prematuro.\nEn este trabajo, demostramos la presencia de los principales componentes del SEC en decidua y PBMC en ratones en día 15 de gestación y que el tratamiento con un agente inflamatorio como el lipopolisacárido bacteriano (LPS) modula dichos componentes. Por otro lado, demostramos que la deleción del gen codificante para el receptor CB1 (principal receptor de cannabinoides tipo 1) confiere protección a la madre preñada frente a un desafío inflamatorio. Para ello, utilizamos un modelo murino de inflamación durante la preñez, inducido por la administración sistémica de LPS, donde observamos que las hembras CB1-KO presentan menor tasa de PP que las hembras WT. Además, las deciduas de animales CB1-KO presentan menor actividad enzimática de la enzima de degradación de endocannabinoides (FAAH). En estas mismas deciduas, demostramos que la anandamida (AEA, principal endocannabinoide) se mantiene estable frente al desafío con LPS mientras que en las deciduas de hembras WT se produce un aumento luego de la administración de LPS. En el suero de hembras preñadas, se observó el mismo patrón en los niveles de AEA que el observado en las deciduas.\nEmpleamos este modelo de PP para investigar los mecanismos asociados al desencadenamiento del parto que se encontraban alterados y podrían ser el motivo del menor porcentaje de PP en los ratones CB1-KO. Encontramos que estos animales presentan en sus deciduas menores niveles de prostaglandinas y también de metaloproteasas luego del tratamiento con LPS.\nPor otro lado, para corroborar estos resultados obtenidos en el modelo de animales CB1-KO utilizamos un abordaje farmacológico. Para esto, colocamos en cultivo primario deciduas controles y las incubamos con LPS y antagonista de los receptores CBs. Observamos que, al tratar con LPS y bloquear de manera farmacológica el receptor CB1, los niveles de COX-2 no se modificaban respecto al tratamiento sólo con LPS, sin embargo, los niveles de prostaglandinas no aumentaban en presencia de LPS más antagonista de receptor CB1, de igual manera que lo observado en el modelo animal.\nDe este trabajo podemos concluir que el bloqueo del receptor CB1 protege a la madre frente al efecto deletéreo del LPS en la inducción de PP, confirmando que el SEC de la decidua está involucrado en los mecanismos que preceden el PP. Dado que el sistema endocannabinoide es el responsable de mediar los efectos biológicos del cannabis, la droga recreativa más frecuentemente utilizada en la población en edad reproductiva a nivel mundial, los resultados obtenidos en este trabajo contribuyen a la discusión sobre la seguridad del consumo del cannabis durante la gestación.\nAdemás, dada la brecha en el conocimiento para identificar de manera precisa y confiable a las mujeres que presentan mayor riesgo de parto pretérmino, podría postularse al SEC como un posible biomarcador no invasivo, que permita anticipar la amenaza de parto prematuro, y lograr así el diseño de nuevas estrategias que deriven en la toma de acciones para prevenir el desencadenamiento del parto antes de tiempo.
Doctora de la Universidad de Buenos Aires en Ciencias de la Salud