Gene expression of the congenital immunity in tissues of the placenta and fetal membranes in full-term pregnancy

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

AIM: To assess the level of expression of TLR2, TLR4, TLR7 genes in the placenta and fetal membranes during full-term physiological pregnancy, without signs of onset of labor.

MATERIALS AND METHODS: The study was carried out at the premises of City Clinical Hospital No. 1 named after N.I. Pirogov (Samara), and included 15 pregnant women at 37-41 weeks of gestation without somatic pathology, exacerbation of chronic and acute inflammatory diseases, obstetric complications (placental insufficiency, preeclampsia). All patients were delivered by elective caesarean section due to fetal malposition. The level of expression of TLR2, TLR4, TLR7 genes was determined by reverse transcription and real-time PCR (RT-PCR) on the basis of the laboratory of “NPO DNA-Technology” using a set of reagents “Proba NK”.

RESULTS: The data on the features of TLR2, TLR4, TLR7 expression in the placenta and membranes during full-term pregnancy were obtained. Direct correlations were found between the production of TLR2, TLR4, TLR7 of the fetal membranes and TLR2 of the placenta. The expression of placental TLR4 and TLR7 was not associated with the production of the TLRs. Significant differences were revealed in pregnant women with inflammatory and involutive-dystrophic changes in the placenta and the level of TLR4 expression.

CONCLUSIONS: The expression of the Toll-like receptors (TLRs) in the tissues of the fetoplacental complex occurs uniformly during physiological pregnancy. There are positive correlations between the expression of TLR2, TLR4, TLR7 of the fetal membranes and TLR2 of the placenta, as well as its mass. The most significant indicator of the inflammatory process is the placental expression of TLR4.

About the authors

Maria A. Kaganova

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: mkaganova@yandex.ru

Candidate of Medical Science, Associate Professor, Obstetrics and Gynecology Department, IPE

Russian Federation, Samara

References

  1. Belousova VS, Strizhakov AN, Svitich OA, et al. Prezhdevremennye rody: prichiny, patogenez, taktika. Obstetrics and Gynecology. 2020;(2):82–87. (In Russ.). doi: 10.18565/aig.2020.2.82-87
  2. Zhidkova II, Ponasenko AV, Hutornaja MV, et al. Genomic factors (Toll-like receptors genes) in development of atherosclerosis and its clinical manifestations. Medical Immunology (Russia). 2017;19(3):241–254. (In Russ.). doi: 10.15789/1563-0625-2017-3
  3. Kogan EA, Gombolevskaja NA, Demura TA, et al. Role of toll-like receptors 2, 4, 9 in the endometrium in chronic endometritis. Obstetrics and Gynecology. 2015;(12):81–88. (In Russ.)
  4. Haitov RM. Immunologija: uchebnik dlja studentov medicinskih vuzov. Moscow; 2006. (In Russ.)
  5. Abrahams VM, Potter JA, ,Geeta B, et al. Bacterial modulation of human fetal membrane toll-like receptor expression. Am J Reprod Immunol. 2013;69(1):33–40. doi: 10.1111/aji.12016
  6. Aflatoonian R, Fazeli A. Toll-like receptors in female reproductive tract and their menstrual cycle dependent expression. J Reprod Immunol. 2008;77(1):7–13. doi: 10.1016/j.jri.2007.03.014
  7. Agnese DM, Calvano JE, Hahm SJ, et al. Human toll-like receptor 4 mutations but not CD14 polymorphisms are associated with an increased risk of gram-negative infections. J Infect Dis. 2002;186(10):1522–1525. doi: 10.1086/344893
  8. Beijar EC, Mallard C, Powell TL. Expression and subcellular localization of TLR-4 in term and first trimester human placenta. Placenta. 2006;27(2–3):322–326. doi: 10.1016/j.placenta.2004.12.012
  9. Bryant AH, Thornton CA. Cytokines and the innate immune response at the materno-fetal interface. In: Recent Advances in Research on the Human Placenta. 2012. Р. 181–202. doi: 10.5772/33219
  10. Dabagh-Gorjani F, Anvari F, Zolghadri J, et al. Differences in the expression of TLRs and inflammatory cytokines in preeclamptic compared with healthy pregnant women. Iran J Immunol. 2014;11(4):233–245.
  11. De Nardo D. Toll-like receptors: Activation, signalling and transcriptional modulation. Cytokine. 2015;74(2):181–189. doi: 10.1016/j.cyto.2015.02.025
  12. Dulay AT, Buhimschi CS, Zhao G, et al. Soluble TLR2 is present in human amniotic fluid and modulates the intraamniotic inflammatory response to infection. J Immunol. 2009;182(11):7244–7253. doi: 10.4049/jimmunol.0803517
  13. Eng HL, Hsu YY, Lin TM. Differences in TLR7/8 activation between monocytes and macrophages. Biochem Biophys Res Commun. 2018;497(1):319–325. doi: 10.1016/j.bbrc.2018.02.079
  14. Fichorova RN, Cronin AO, Lien E, et al. Response to Neisseria gonorrhoeae by cervicovaginal epithelial cells occurs in the absence of toll-like receptor 4-mediated signaling. J Immunol. 2002;168(5):2424–2432. doi: 10.4049/jimmunol.168.5.2424
  15. Flores-Espinosa P, Pineda-Torres M, Vega-Sanchez R, et al. Progesterone elicits an inhibitory e ect upon LPS-induced innate immune response in pre-labor human amniotic epithelium. Am J Reprod Immunol. 2014;71(1):61–72. doi: 10.1111/aji.12163
  16. Hoang M, Potter JA, Gysler SM, et al. Human fetal membranes generate distinct cytokine profiles in response to bacterial Toll-like receptor and nod-like receptor agonists. Biol Reprod. 2014;90(2):39. doi: 10.1095/biolreprod.113.115428
  17. Holmlund U, Cebers G, Dahlfors AR, et al. Expression and regulation of the pattern recognition receptors Toll-like receptor-2 and Toll-like receptor-4 in the human placenta. Immunology. 2002;107(1):145–151. doi: 10.1046/j.1365-2567.2002.01491.x
  18. Horne AW, Stock SJ, King AE. Innate immunity and disorders of the female reproductive tract. Reproduction. 2008;135(6):739–749. doi: 10.1530/REP-07-0564
  19. Kim YM, Romero R, Oh SY, et al. Toll-like receptor 4: a potential link between “danger signals,” the innate immune system, and preeclampsia? Am J Obstet Gynecol. 2005;193(3 Pt 2):921–927. doi: 10.1016/j.ajog.2005.07.076
  20. Krikun G, Lockwood CJ, Abrahams VM, et al. Expression of Toll-like receptors in the human decidua. Histol Histopathol. 2007;22(8):847–854. doi: 10.14670/HH-22.847
  21. Koga K, Mor G. Toll-like receptors at the maternal-fetal interface in normal pregnancy and pregnancy disorders. Am J Reprod Immunol. 2010;63(6):587–600. doi: 10.1111/j.1600-0897.2010.00848.x
  22. Kumazaki K, Nakayama M, Yanagihara I. Immunohistochemical distribution of Toll-like receptor 4 in term and preterm human placentas from normal and complicated pregnancy including chorioamnionitis. Hum Pathol. 2004;35(1):47–54. doi: 10.1016/j.humpath.2003.08.027
  23. McCarthy CG, Goulopoulou S, Wenceslau CF, et al. Toll-like receptors and damage-associated molecular patterns: novel links between inflammation and hypertension. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2014;306(2):H184–196. doi: 10.1152/ajpheart.00328.2013
  24. Olmos-Ortiz A, Flores-Espinosa P, Mancilla-Herrera I, et al. Innate immune cells and toll-like receptor-dependent responses at the maternal-fetal interface. Int J Mol Sci. 2019;20(15):3654. doi: 10.3390/ijms20153654
  25. Patni S, Wynen LP, Seager AL, et al. Expression and activity of Toll-like receptors 1-9 in the human term placenta and changes associated with labor at term. Biol Reprod. 2009;80(2):243–248. doi: 10.1095/biolreprod.108.069252
  26. Patni S, Bryant AH, Wynen LP, et al. Functional activity but not gene expression of toll-like receptors is decreased in the preterm versus term human placenta. Placenta. 2015;36(9):1031–1038. doi: 10.1016/j.placenta.2015.06.017
  27. Tchirikov M, Schlabritz-Loutsevitch N, Maher J, et al. Mid-trimester preterm premature rupture of membranes (PPROM): Etiology, diagnosis, classification, international recommendations of treatment options and outcome. J Perinat Med. 2018;46(5):465–488. doi: 10.1515/jpm-2017-0027
  28. Young OM, Tang Z, Niven-Fairchild T, et al. Toll-like receptor-mediated responses by placental Hofbauer cells (HBCs): A potential pro-inflammatory role for fetal M2 macrophages. J Reprod Immunol. 2015;73(1):22–35. doi: 10.1111/aji.12336

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Expression of TLR2, TLR4, TLR7 genes in placenta and fetal membrane during full-term pregnancy

Download (100KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The level of the TLR4 gene expression in the placenta in case of various pathological changes in it (relative units, р < 0.05)

Download (77KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 Kaganova M.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».