Microchimerismo fetale : La funzione delle cellule fetali nei tessuti materni

Il chimerismo è la presenza di piccole popolazioni di cellule geneticamente distinte nello stesso individuo. Il microchimerismo è definito come la presenza di un piccolo numero di cellule in un individuo che ha origine da un altro individuo.
Alcuni studi hanno evidenziato che durante la gravidanza si osserva un aumento delle cellule chimeriche nelle donne, con una diversa distribuzione tra gli organi , con maggior frequenza nei polmoni, nella milza, nel fegato, nei reni e nel cuore delle donne in gravidanza.
Durante la gravidanza avviene uno scambio reciproco, le cellule fetali entrano nella circolazione materna (microchimerismo fetale) e le cellule materne entrano nella circolazione fetale (microchimerismo materno).
Questo flusso bidirezionale di cellule fetali e materne è asimmetrico, con un numero maggiore di cellule fetali trasferite alla madre. Dopo il parto, il sistema immunitario materno cancella attivamente dal sangue materno alcune ma non tutte le cellule fetali inducendo l’apoptosi (morte delle cellule). Si ritiene che il microchimerismo non si limiti al solo scambio bidirezionale di cellule madri e fetali: anche le cellule dei fratelli più grandi e persino le cellule della nonna materna potrebbero essere trasferite al feto .
Le cellule fetali entrano nella circolazione materna attraverso la placenta e viaggiano attraverso i vasi materni, trovandosi frequentemente nel sangue e nei polmoni materni . È generalmente accettato che la presenza di cellule fetali nel polmone sia dovuta a un elevato traffico di cellule fetali, poiché il sangue dalla placenta deve prima passare attraverso la circolazione polmonare della madre. A causa della relazione anatomica circolatoria tra madre e feto, il polmone sarebbe l’organo candidato per avere le più alte quantità di microchimerismo, in quanto contiene il primo letto capillare attraverso il quale passa il sangue dalla placenta. I polmoni che sono gli organi in cui il microchimerismo è più presente e in grande abbondanza, seguiti dalla milza, dal fegato e         dai reni, mentre la più bassa quantità di microchimerismo si trova nel cuore e nel cervello.

Microchimerismo Materno- Fetale è uno scambio bidirezionale di cellule fetali e materne durante la gravidanza. Durante la gravidanza, le cellule fetali (cerchi arancioni e verdi) transitano nel corpo materno, aumentando di quantità durante il periodo gestazionale. Allo stesso modo, ogni feto eredita le cellule di origine materna, (cerchi viola). È stato previsto che i fratelli più giovani potrebbero anche ottenere le cellule dei fratelli più grandi(cerchio arancione) , che si ritroveranno all’interno del corpo del fratello più giovane .

Si è visto che il microchimerismo cellulare fetale nella circolazione materna è rilevabile già 7 settimane di gestazione e rimane rilevabile nel sangue materno fino a 27 anni dopo il parto e cellule maschili di presunta origine fetale possono differenziarsi ed essere incorporate nei tessuti materni dopo la gravidanza .
Una possibile fonte di microchimerismo tissutale naturale derivato dalla gravidanza è spesso studiato in relazione a malattie autoimmuni nelle donne
La differenza tra uomini e donne nell’incidenza delle patologie autoimmuni, a cui risultano maggiormente soggette le donne, rende il microchimerismo derivato dalla gravidanza un candidato interessante come causa o concausa di queste malattie.

La funzione delle cellule fetali nei tessuti materni
Le interazioni tra feto e madre sono spesso viste come esclusivamente cooperative, entrambe le parti hanno un interesse per la sopravvivenza e il benessere dell’altro. Tuttavia, le interazioni tra genitori e prole sono caratterizzate da entrambe le cooperazioni – perché i geni condivisi portano benefici in termini di fitness dagli investimenti materni nella prole ed anche da conflitti – perché i genitori e la prole non condividono tutti i geni e la futura riproduzione materna può essere influenzata negativamente da troppo investimento materno nella prole . Nel contesto della gravidanza, il conflitto di risorse ha portato all’evoluzione della manipolazione fetale dei sistemi materni per aumentare il trasferimento di risorse attraverso la placenta e all’evoluzione delle contromisure materne per limitare il flusso di risorse . Questo conflitto si compone  attraverso una serie di meccanismi tra cui l’imprinting genomico e la produzione dell’ormone placentare .

L’invasività placentare è stata proposta per migliorare il trasferimento di nutrienti dalla madre al feto e può anche consentire un maggiore scambio di cellule sia fetali che materne , le cellule fetali che circolano nel corpo materno possono essere in grado di colonizzare altri tessuti e persistere nel corpo materno dopo il parto.
Durante la gravidanza, le cellule fetali possono agire come estensione della placenta, contribuendo a coordinare la manipolazione del trasferimento di risorse materne alla prole attraverso i tessuti materni. Dopo la gravidanza, le cellule fetali possono svolgere un ruolo importante nel continuo investimento materno nella prole attraverso la manipolazione dei sistemi di allattamento, termoregolazione e attaccamento.
E’ probabile che il sistema immunitario materno svolga un ruolo attivo nelle interazioni fetale-materne.
le cellule fetali dovrebbero essere trovate nei siti delle ferite e che la loro presenza dovrebbe essere associata a risultati migliori per la salute materna.
Il microchimerismo è comune nell’uomo ed è stato trovato in tutti i mammiferi. Le cellule fetali hanno molti parallelismi con la placenta e possono forse essere considerate un’estensione di vasta portata della placenta “oltre l’utero”, nei tessuti materni durante la gravidanza e molto dopo il parto.
Il microchimerismo potrebbe rientrare in un meccanismo evolutivo .
La presenza di cellule fetali è stata associata ad effetti sia positivi che negativi sulla salute materna. Questi effetti paradossali possono essere dovuti al fatto che gli interessi di fitness materno e della prole sono allineati in alcuni settori e in conflitto in altri, il che può aver portato all’evoluzione di fenotipi microchimici fetali che possono manipolare i tessuti materni.
1- Le cellule microchimiche fetali nel seno aumentano la produzione e la qualità del latte materno perchè sarebbe nell’interesse del fitness della prole aumentare la produzione e la qualità del latte materno
2 -Il microchimerismo delle cellule fetali nella tiroide aumenta la temperatura corporea materna perché la prole beneficia di una maggiore produzione di calore materno in quanto non deve impegnarsi in una produzione di calore costosa
3- Il meccanismo di attaccamento e legame è potenziato dalle cellule fetali. È probabile che la prole riceva più risorse a seguito di un aumento dell’attaccamento e del legame materno con conseguenze positive sul fitness
Per contro questo processo potrebbe :
• Le cellule fetali microchimiche contribuiscono allo sviluppo e / o alla progressione dei tumori , questo perché le cellule microchimiche fetali presentano alcune caratteristiche del cancro come l’evasione del sistema immunitario materno e induzione dell’angiogenesi Queste proprietà potrebbero portare a maggiori vulnerabilità materna, ma per il feto sfuggire alla distruzione da parte del sistema immunitario può essere più importante

• Le cellule fetali nel sistema immunitario aumentano la suscettibilità alle malattie autoimmuni. Sarebbe nell’interesse fetale sfuggire al rilevamento e alla distruzione da parte del sistema immunitario materno, che può avere una risposta variabile dagli aplotipi HLA 7 . Una risposta iper-reattiva dal sistema immunitario materno a un piccolo numero di cellule fetali o una risposta comparabile a cellule fetali iper-proliferanti, può aumentare la suscettibilità alle malattie autoimmuni o i sintomi di una malattia autoimmune esistente. In alternativa, ci si aspetta che una ridotta risposta materna porti a un miglioramento dei sintomi della malattia autoimmune.

• La quantità di cellule fetali nel corpo materno contribuisce a segnalare il successo, il completamento e/o l’interruzione della gravidanza. Le cellule fetali possono essere importanti nel concepimento e nella ritenzione del feto. Il corpo materno deve sopprimere la funzione immunitaria per una placenta e una gestazione di successo. Le cellule fetali potrebbero svolgere un ruolo nella tolleranza per una gravidanza di successo attraverso la ricerca del timo prima della placentazione e della stimolazione T cellule regolatorie Le cellule fetali aumentano nel sangue materno fino all’inizio del travaglio , questo potrebbe essere un componente importante per innescare il travaglio, persino il travaglio prima del termine, attraverso la risposta immunitaria materna o la segnalazione di ossitocina

Il quadro di cooperazione e conflitto riguardo agli effetti delle cellule fetali sulla salute materna pone ancora molte domande importanti. Tutte queste valutazioni potranno essere fonte di ulteriori studi importanti per comprensione dei meccanismi della patologia e della salute.

Da Molecular Human Reproduction, vol. 21, n. 11, nov 2015
Da BioEssays Vol 37, n.10 Ott 2015