Human placental and serum proteins in spontaneous preterm birth
Tissarinen, Pinja (2024-05-03)
© University of Oulu, 2024. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited. © Oulun yliopisto, 2024. Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202404022510
Kuvaus
Tiivistelmä
Preterm birth is defined as live birth before 37 completed weeks of pregnancy. It is the leading cause of neonatal mortality and morbidity among children under five years of age. Most preterm births are considered spontaneous preterm births (SPTBs), and nearly 50% of those do not have an identifiable etiology. It is thought that the cues initiating parturition at term or too soon derive from the mother, the fetus, and/or the placenta. However, the pathological processes behind SPTB have not been completely elucidated.
We utilized placental proteomics and discovered 24, 27, and six proteins that were associated with prematurity, spontaneity, or both, respectively. Ultimately, we obtained six SPTB-associated proteins. Potentially damaging genetic variants of the genes encoding these proteins were studied using published whole exome sequencing data. Genetic variants of SERPINA1 and HSPA5 were associated with SPTB. Hence, the two proteins and their genes, alpha-1 antitrypsin (AAT/SERPINA1), and a heat shock protein family A member 5 (HSPA5), were obtained and studied further. AAT levels were also studied in serum samples from participants with preterm or term deliveries.
Placental AAT/SERPINA1 was decreased in SPTBs. We proposed that this low expression could be due to reduced messenger RNA expression, which could alter the anti-inflammatory state of the placenta by proteolytic degradation of immunosuppressive placental fibrinoids.
Placental HSPA5 was shown to be increased in SPTBs. We concluded that this upregulation could promote the pro-inflammatory state of the placenta and disturb the immunotolerance between mother and fetus.
While higher serum concentrations of AAT in early pregnancy were associated with subsequent SPTBs than with those delivering at term, the difference was too modest to be used in a clinical setting. Thus, serum AAT does not constitute a predictive test for SPTB.
In conclusion, our findings are useful in better understanding the complex pathogenesis of SPTB. Ultimately, these results could help develop preventive strategies and predictive tests for SPTB.
Ennenaikainen synnytys tapahtuu ennen kuin 37 raskausviikkoa on täynnä, ja se on yleisin alle viisivuotiaiden lasten kuolinsyy ja sairastuvuuden aiheuttaja. Suurin osa ennenaikaisista synnytyksistä käynnistyy spontaanisti. Noin 50 prosentissa spontaaneista ennenaikaisista synnytyksistä ei tunnisteta taustalla olevaa syytä. Täysiaikaisesti tai ennenaikaisesti käynnistyvän synnytyksen ajatellaan johtuvan äidistä, sikiöstä ja/tai istukasta, mutta spontaanin ennenaikaisen synnytyksen patofysiologiaa tunnetaan vielä huonosti.
Hyödynsimme istukan proteomiikkaa ja havaitsimme, että 24 proteiinia assosioitui ennenaikaisuuteen ja 27 proteiinia spontaaniin synnytykseen. Nämä vertailut yhdistämällä jäljelle jäi kuusi proteiinia, jotka assosioituivat sekä ennenaikaisuuteen että spontaaniin synnytykseen. Kun näiden proteiinien geeneistä etsittiin mahdollisesti haitallisia variantteja eksomin sekvensointidatasta, jäljelle jäi kaksi proteiinia ja niitä koodaavat geenit: alfa-1 antitrypsiini (AAT/SERPINA1) ja heat shock protein family A member 5 (HSPA5). Lisäksi tutkimme seeruminäytteistä AAT-pitoisuutta sekä ennenaikaisesti että täysiaikaisesti synnyttäneillä.
Istukan AAT/SERPINA1 -taso oli matalampi spontaanissa ennenaikaisessa synnytyksessä. Vähentynyt mRNA:n tuotto voi johtaa istukassa AAT:n vähentyneeseen määrään. AAT:n vähentynyt määrä saattaa lisätä istukan immunosuppressiivisten rakenteiden hajoamista ja siten muuttaa istukan inflammatorista tilaa.
Havaitsimme, että HSPA5-proteiinin taso oli koholla istukoissa, jotka olivat spontaaneista ennenaikaisista synnytyksistä. HSPA5-proteiinin lisääntynyt määrä saattaa lisätä tulehdusta edistävien sytokiinien ekspressiota ja siten häiritä äidin ja sikiön välistä immuunitoleranssia.
Alkuraskauden seeruminäytteiden AAT-konsentraatio oli koholla ennenaikaisesti synnyttäneillä äideillä verrattuna kontrolliraskauksiin. Ryhmien välinen ero ei kuitenkaan ollut kliinisesti merkittävä, joten alkuraskauden seerumin AAT-pitoisuus ei sovellu ennustavaksi testiksi spontaanille ennenaikaiselle synnytykselle.
Tutkimustemme tulokset auttavat ymmärtämään paremmin spontaanin ennenaikaisen synnytyksen patogeneesiä. Lisäksi tulokset voivat auttaa kehittämään ennenaikaista synnytystä ehkäiseviä menetelmiä sekä spontaanin ennenaikaisen synnytyksen riskiä ennustavia testejä.
Original papers
-
Tiensuu, H., Haapalainen, A. M., Tissarinen, P., Pasanen, A., Määttä, T. A., Huusko, J. M., Ohlmeier, S., Bergmann, U., Ojaniemi, M., Muglia, L. J., Hallman, M., & Rämet, M. (2022). Human placental proteomics and exon variant studies link AAT/SERPINA1 with spontaneous preterm birth. BMC Medicine, 20(1), 141. https://doi.org/10.1186/s12916-022-02339-8 https://doi.org/10.1186/s12916-022-02339-8
-
Tissarinen, P., Tiensuu, H., Haapalainen, A. M., Määttä, T. A., Ojaniemi, M., Hallman, M., & Rämet, M. (2023). Elevated human placental heat shock protein 5 is associated with spontaneous preterm birth. Pediatric Research, 94(2), 520–529. https://doi.org/10.1038/s41390-023-02501-9 https://doi.org/10.1038/s41390-023-02501-9
-
Tissarinen, P., Tiensuu, H., Haapalainen, A. M., Ronkainen, E., Laatio, L., Vääräsmäki, M., Öhman, H., Hallman, M., Rämet, M. (2024) Maternal serum alpha-1 antitrypsin levels in spontaneous preterm and term pregnancies. Manuscript submitted for publication.
Osajulkaisut
-
Tiensuu, H., Haapalainen, A. M., Tissarinen, P., Pasanen, A., Määttä, T. A., Huusko, J. M., Ohlmeier, S., Bergmann, U., Ojaniemi, M., Muglia, L. J., Hallman, M., & Rämet, M. (2022). Human placental proteomics and exon variant studies link AAT/SERPINA1 with spontaneous preterm birth. BMC Medicine, 20(1), 141. https://doi.org/10.1186/s12916-022-02339-8 https://doi.org/10.1186/s12916-022-02339-8
-
Tissarinen, P., Tiensuu, H., Haapalainen, A. M., Määttä, T. A., Ojaniemi, M., Hallman, M., & Rämet, M. (2023). Elevated human placental heat shock protein 5 is associated with spontaneous preterm birth. Pediatric Research, 94(2), 520–529. https://doi.org/10.1038/s41390-023-02501-9 https://doi.org/10.1038/s41390-023-02501-9
-
Tissarinen, P., Tiensuu, H., Haapalainen, A. M., Ronkainen, E., Laatio, L., Vääräsmäki, M., Öhman, H., Hallman, M., Rämet, M. (2024) Maternal serum alpha-1 antitrypsin levels in spontaneous preterm and term pregnancies. Manuscript submitted for publication.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [38320]