Was ist der Zusammenhang zwischen menstruationszyklusbedingten hormonellen Schwankungen und der Funktion des Immunsystems?

Aditya Misra, studierte an der Cornell University College of Engineering

Es gibt mehrere Papiere da draußen, aber das Feld hat noch viel zu beweisen ... zu Beginn, hier ist ein Wikipedia-Artikel: Immuntoleranz in der Schwangerschaft

Um Ihnen einen breiten Überblick zu geben, sind sie stark miteinander verwoben, da die Menstruationszyklen die Hormone auch durch Zyklen halten. Eines der Dinge mit unterbrochener Menstruation (wie in der Schwangerschaft) ist jedoch eine enorme Veränderung der Progesteronspiegel, die die Immunzellen, insbesondere diejenigen, die den Uterus umgeben, verändern. Diese angeborenen Immunzellen, die den Uterus umgeben (dezidierte natürliche Killerzellen oder dNK-Zellen genannt), treten in einen tolerogenen Zustand ein, der das adaptive Immunsystem daran hindert, einen Fötus oder seine Zellen anzugreifen, da das adaptive Immunsystem den Fötus als Fremdkörper erkennt. (Die Oberseite dezidierter natürlicher Killerzellen: neue Entwicklungen in der Immunologie der Schwangerschaft)

Natürlich gibt es einige verwirrende Teile, warum diese natürlichen Killerzellen zu Beginn der Schwangerschaft hoch und gegen Ende der Schwangerschaftsphase niedriger sind (möglicherweise Zeichen von Kontraktionen usw.). Aber das ist wahrscheinlich das extremste Beispiel, das zeigt, wie die drei ineinandergreifen. Hoffe, das beantwortet deine Frage, aber das ist mein Verständnis. Bitte nehmen Sie mit einem Körnchen Salz ...

Tirumalai Kamala

studierte Immunologie
Beantwortet 29. Mai 2017 · Autor hat 747 Antworten und 2m Antworten

Während in Maus und Ratte umfangreiche Daten zur Reproduktionsimmunologie vorliegen, ist die Forschung zur menschlichen Fortpflanzungsimmunologie unnachgiebiger.

Die Rolle des Geschlechts in der menschlichen Immunantwort ist zu wenig erforscht (1, 2).

Die Rolle menstruationszyklusbedingter hormoneller Schwankungen bei der Immunantwort des Menschen ist zu wenig untersucht (3).

Ungeachtet des Mangels an umfangreichen menschlichen Daten, gibt es zumindest einige, die uns auf einige Allgemeinheiten schließen lassen, nämlich dass Menstruationszyklus hormonelle Schwankungen beeinflussen

Zirkulierende Anzahl und Funktion der Immunzellen (4, 5).

Lokale Immunzellzahlen und -funktion (4).

Autoimmunkrankheit Symptome (6)

Mikrobiota-Zusammensetzung (und damit Baseline-Immunantworten, sicherlich lokal, vielleicht auch systemisch) (7)

Hormonelle Schwankungen im Menstruationszyklus beeinflussen die Anzahl und Funktion zirkulierender Immunzellen

Zuerst eine kurze Skizze des menschlichen weiblichen Menstruationszyklus:

Follikuläre / Proliferative Phase: ~ 2 Wochen progressiv höhere Östrogenspiegel, bis die Hypophyse luteinisierendes Hormon abgibt, das den Eisprung und Progesteron induziert.

Luteal / Sekretorische Phase: ~ 2 Wochen hohe Progesteronspiegel.

Menstruation: Wenn keine Befruchtung und Implantation während der Luteal / Sekretorischen Phase, dann Uterus Endometrium abgeschlagen.

Was passiert mit zirkulierenden Immunzellen während des weiblichen Menstruationszyklus?

Um die Daten aus dieser Figur zusammenzufassen (3)

Studien darüber, wie zirkulierende Immunzellen mit dem Menstruationszyklus schwanken, sind spärlich.

Zirkulierende B-Zellzahlen scheinen sich im Menstruationszyklus nicht zu ändern.

Zirkulierende NK-Zelldaten sind widersprüchlich.

Zirkulierende regulatorische T-Zellen (Tregs *) und die Fähigkeit zirkulierender Monozyten, IL-1, ein Zytokin, das für akute Entzündungsprozesse repräsentativ ist, zu sekretieren, weisen ein ähnliches Muster auf:

Während der follikulären / proliferativen Phase erhöht, d. H. Wenn der Östrogenspiegel vor dem Eisprung lokal ansteigt.

Vermindert während der Luteal / Sekretorischen Phase.

Die zirkulierende Monocytenkapazität zur Sekretion von TNF-a, einem anderen wichtigen akuten Entzündungsmolekül, steigt jedoch während der Luteal / Sekretory-, nicht der Follicular / Proliferative Phase.

Was passiert mit lokalen Immunzellen während des weiblichen Menstruationszyklus?

Eine Zusammenfassung der Studien (8, 9, 10, 11) in den letzten zwei Jahrzehnten deutet auf einen koordinierten Anstieg der Anzahl von NK (Natural Killer) -Zellen, Makrophagen und Neutrophilen während der Menstruation hin. Implikation? Da dies die "Säuberungszellen" des Immunsystems sind, die normalerweise die sterbenden und toten Zellen sowie Gewebstrümmer ruhig abspalten, besteht die normale Menstruation aus einer ordnungsgemäß regulierten Endometriumimmunantwort.

In Ergänzung:

Da der Östrogenspiegel vor dem Eisprung lokal ansteigt, nimmt eine T-Zell-Untergruppe namens Treg * (regulatorische T-Zelle) lokal im Endometrium zu (12).

Andere Leukozyten erhöhen sich auch im Endometrium zum Zeitpunkt der Menstruation. Sie umfassen unreife und reife dendritische Zellen (13) und Mastzellen (14).

CD10 + Endometriumstromazellen erhöhen sich während der Menstruation in den Gebärmutter-drainierenden Lymphknoten (15). Dies passt zu der alten Vorstellung, dass ein Teil der oberflächlichen Endometriumschicht während der Menstruation resorbiert, nicht abgestoßen wird (16).

Was passiert mit den lokalen Immunzellsekreten während des weiblichen Menstruationszyklus?

Konzentrationen und Muster lokaler Immunzellenmoleküle, typischerweise solche, die an akuten Entzündungsreaktionen beteiligt sind, variieren ebenfalls mit dem Menstruationszyklus (8, 19).

Zusammenfassend korrelieren hohe Östrogenspiegel der Follikel / Proliferativen Phase mit reduzierten Endometrium- und Vaginalspiegeln von akuten Entzündungsmolekülen wie TNF-a, IL-1b, IL-6 und IL-8.

Was passiert mit lokalen antimikrobiellen Peptidsekreten während des menschlichen weiblichen Menstruationszyklus?

Wie der Gastrointestinaltrakt ist der weibliche Fortpflanzungstrakt mit reichlich vorhandener Kapazität zur Sekretion antimikrobieller Peptide (20) ausgestattet, d. H. Weibliche Fortpflanzungstrakt-Zellen haben eine Immunfunktionsfähigkeit, ein Merkmal, das Geweben, die Mikroben beherbergen, gemeinsam ist.

Es ist interessant zu sehen, dass viele antimikrobielle Peptide lokal in zerviko-vaginalen Flüssigkeiten während der follikulären / proliferativen Phase des Menstruationszyklus erhöht sind, während gleichzeitig die lokale Immunantwort zu einer regulatorischen statt zu einer entzündlichen Funktion geneigt ist.

Muster scheint lokal lokales Östrogen lokal reguliert zu werden, nicht entzündlich, Immunzellenfunktion höher lokal antimikrobielle Peptide.

Mit anderen Worten,

Lokale entzündliche Immunantworten können die lokalen Milieuänderungen antagonisieren, die notwendig sind, um die Befruchtung und Implantation zu maximieren.

Östrogen hält das ehemalige in Schach. Dies führt jedoch zu einer vorübergehenden "Verwundbarkeit" der lokalen Immunität.

Eine solche "Vulnerabilität" wird durch gleichzeitige Zunahme antimikrobieller Peptide blockiert.

Menstruationszyklus hormonellen Schwankungen beeinflussen Autoimmunerkrankungen Symptome

Es ist gut bekannt, dass Frauen mit Autoimmunkrankheiten überproportional diagnostiziert werden. Warum? Während die Mechanismen komplex und krankheitsspezifisch sind, sind Sexualhormone offensichtliche Kandidaten. So ist es nicht überraschend, Autoimmunerkrankungssymptome variieren mit Phasen des Menstruationszyklus (3 ).

Zusammenfassen,

Die Symptome vieler, nicht aller Autoimmunerkrankungen scheinen sich während der Luteal / Sekretorischen Phase des Menstruationszyklus zu verschlechtern. Implikation? Hohe lokale Östrogen- und Progesteronspiegel können die Manifestation der Autoimmunerkrankung begünstigen.

Vorbehalte zu bestehenden Studien:

Es gibt nur wenige Studien in der Literatur darüber, wie der Menstruationszyklus die Autoimmunerkrankungssymptome beeinflusst, insbesondere einige neuere Studien.

Viele der bestehenden Studien weisen kleine Stichprobengrößen auf, so dass ihre Ergebnisse nur schwer generalisierbar sind.

Kontrazeptive Effekte, die in bestehenden Studien nicht gut kontrolliert werden.

Menstruationszyklus hormonelle Schwankungen beeinflussen die Zusammensetzung der Mikrobiota

Mikrobiota beeinflussen Östrogen (21).

Antibiotika reduzieren Östrogenspiegel (21).

Die Östrogenspiegel im Urin korrelieren mit der Zusammensetzung der fäkalen Mikrobiota (22).

Humanes Estriol und Östradiol könnten Quorum Sensing (QS) und Virulenz in Agrobacterium tumefaciens und Pseudomonas aeruginosa hemmen (23). QS ist der Prozess, den Bakterien nutzen, um sich gegenseitig zu verstehen, um Wachstum, Beweglichkeit und Virulenz zu kommunizieren und zu koordinieren. Mit anderen Worten, das hormonelle Milieu der weiblichen Fortpflanzungsorgane selbst kann direkt selektiv antimikrobiell sein. Vorbehalt zu dieser Studie ist extrem hohe Mengen an Hormonen benötigt, um solche Effekte zu produzieren.

Mechanistische Studien legen nahe, dass hormonelle Schwankungen im Menstruationszyklus die Zusammensetzung der weiblichen weiblichen Fortpflanzungsorgane beeinflussen (19, 24).

Interessant ist, dass in vitro Uterusepithelsekrete Lactobacillus crispatus, einen häufigen vaginalen Kommensalen, nicht inhibieren.

Nachweis der Ko-Adaptation lokaler Mikrobiota-menschlicher weiblicher Fortpflanzungsorgane?

Mechanistische Studien implizieren auch spezifische Hormone wie Estradiol bei der Bildung lokaler weiblicher Reproduktionstrakt-Mikrobiota (19, 25).

Ein vorgeschlagener Zyklus "Fenster der Vulnerabilität" für STI (sexuell übertragbare Infektionen)

Hohes Östrogen und Progesteron während der Luteal / Sekretorischen Phase des Menstruationszyklus wird auch als ein "Fenster der Verletzlichkeit" für sexuell übertragbare Krankheiten wie HIV-1 angesehen (26).

Diese hohen lokalen Östrogen- und Progesteronspiegel, die den weiblichen Fortpflanzungstrakt für die Befruchtung und die Implantation des befruchteten Eis vorbereiten, hemmen oder minimieren lokale Immunantworten, die teleologisch als antagonistisch für diese Prozesse angesehen werden. Idee ist, dass dieselben lokalen Immunantworten normalerweise auch gegen STI-Mikroben wirksam sind. Daher die Vorstellung, dass bestimmte STIs (sexuell übertragbare Infektionen) dieses "Fenster der Verletzlichkeit" ausnutzen, um Infektionen im weiblichen Fortpflanzungstrakt festzustellen.

Literaturverzeichnis

Klein, Sabra L. "Immunzellen haben Sex und sollten Zeitschriftenartikel schreiben." Endokrinologie 153.6 (2012): 2544-2550. Seite auf endocrine.org.

Markle, J. G. und Eleanor N. Fisch. "SeXX ist wichtig für die Immunität." Trends in der Immunologie 35.3 (2014): 97-104.

Oertelt-Prigione, Sabine. "Immunologie und der Menstruationszyklus." Autoimmunität Bewertungen 11.6 (2012): A486-A492.

Pennell, Leesa M., Carole L. Galligan und Eleanor N. Fisch. "Sex beeinflusst die Immunität." Zeitschrift für Autoimmunität 38.2 (2012): J282-J291.

Klein, Sabra L., Ian Marriott und Eleanor N. Fish. "Sex-basierte Unterschiede in der Immunfunktion und Reaktionen auf die Impfung." Transaktionen der Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene 109.1 (2015): 9-15. Sex-basierte Unterschiede in der Immunfunktion und Reaktionen auf die Impfung

Ngo, S.T., F.J. Steyn und P.A. McCombe. "Geschlechtsunterschiede bei Autoimmunerkrankungen." Grenzen in der Neuroendokrinologie 35.3 (2014): 347-369. Geschlechtsunterschiede bei Autoimmunkrankheiten

Yurkovetskiy, Leonid, et al. "Gender-Bias in Autoimmunität wird durch Mikrobiota beeinflusst." Immunität 39.2 (2013): 400-412. Seite auf els-cdn.com

Lee, Sung Ki, et al. "Immunzellen im weiblichen Fortpflanzungstrakt." Immunes Netzwerk 15.1 (2015): 16-26. Seite auf koreamed.org

Givan, Alice L., et al. "Durchflusszytometrische Analyse von Leukozyten im menschlichen weiblichen Fortpflanzungstrakt: Vergleich von Eileiter, Gebärmutter, Gebärmutterhals und Vagina." Amerikanisches Journal für reproduktive Immunologie 38,5 (1997): 350-359.

Salamonen, Lois A. und David E. Woolley. "Menstruation: Induktion durch Matrix-Metalloproteinasen und Entzündungszellen." Zeitschrift für reproduktive Immunologie 44.1 (1999): 1-27.

Flynn, L., et al. "Menstruationszyklus-abhängige Fluktuationen in NK- und T-Lymphozyten-Untergruppen von nicht-schwangerem menschlichem Endometrium." American Journal of Reproductive Immunology 43.4 (2000): 209-217.

Berbic, Marina, et al. "Die Rolle von Foxp3 + regulatorischen T-Zellen bei Endometriose: ein potenzieller Kontrollmechanismus für eine komplexe, chronische immunologische Erkrankung." Menschliche Fortpflanzung (2010): deq020. ein potenzieller Kontrollmechanismus für einen komplexen, chronischen immunologischen Zustand

Schulke, L., et al. "Endometriale dendritische Zellpopulationen während des normalen Menstruationszyklus." Menschliche Fortpflanzung 23.7 (2008): 1574-1580. Endometriale dendritische Zellpopulationen während des normalen Menstruationszyklus

Salamonnen, Lois A. und Louise J. Lathbury. "Endometriale Leukozyten und Menstruation." Human Reproduction Update 6.1 (2000): 16-27. Seite auf oxfordjournals.org

Berbic, Marina, et al. "Eine neuartige Pilotstudie von Endometriumstromazellen und Immunzellpopulationen in Sentinel Gebärmutter-ableitenden Lymphknoten während des Menstruationszyklus und in Endometriose." Reproduktive Wissenschaften (2013): 1933719113485298.

Blackwell, Peter M. und Ian S. Fraser. "Oberflächliche Lymphgefäße in der funktionellen Zone des normalen menschlichen Endometriums." Mikrovaskuläre Forschung 21.2 (1981): 142-152.

Law, Jacqueline P., et al. "Die Bedeutung von Foxp3-Antikörper und Fixierungs- / Permeabilisierungspuffer-Kombinationen bei der Identifizierung von CD4 + CD25 + Foxp3 + regulatorischen T-Zellen." Zytometrie Teil A 75.12 (2009): 1040-1050. Die Bedeutung von Foxp3-Antikörper- und Fixierungs- / Permeabilisierungspuffer-Kombinationen bei der Identifizierung von CD4 + CD25 + Foxp3 + -regulatorischen T-Zellen

Presicce, Pietro, et al. "Die Assoziation zweier Klone ermöglicht eine optimale Detektion von humanem FOXP3." Zytometrie Teil A 77.6 (2010): 571-579. Seite auf wiley.com

Wira, Charles R., et al. "Regulation der Schleimhautimmunität im weiblichen Fortpflanzungstrakt: die Rolle der Sexualhormone im Immunschutz gegen sexuell übertragbare Krankheitserreger." American Journal of Reproductive Immunology 72,2 (2014): 236-258.

Wira, Charles R., et al. "Angeborene Immunität im menschlichen weiblichen Fortpflanzungstrakt: endokrine Regulation des endogenen antimikrobiellen Schutzes gegen HIV und andere sexuell übertragbare Infektionen." Amerikanisches Journal für reproduktive Immunologie 65.3 (2011): 196-211. Seite auf wiley.com

Adlercreutz, H., et al. "Studien über die Rolle von Darmbakterien im Stoffwechsel von synthetischen und natürlichen Steroidhormonen." Journal of Steroid Biochemistry 20.1 (1984): 217-229.

Neuman, Hadar, et al. "Mikrobielle Endokrinologie: das Zusammenspiel zwischen der Mikrobiota und dem endokrinen System." FEMS Mikrobiologie Bewertungen (2015): fuu010. Seite auf oxfordjournals.org

Beury-Cirou, Amelie, et al. "In einer supraphysiologischen Konzentration wirken menschliche Sexualhormone als quorumsensitive Inhibitoren." PloS ein 8.12 (2013): e83564. Seite auf plosone.org

Wira, C.R., et al. "Epithelzellsekrete aus dem menschlichen weiblichen Fortpflanzungstrakt hemmen sexuell übertragbare Krankheitserreger und Candida albicans, aber nicht Lactobacillus." Schleimhautimmunologie 4.3 (2011): 335-342. Seite auf nature.com

Fahey, J.V., et al. "Estradiol reguliert selektiv die angeborene Immunfunktion durch polarisierte humane uterine Epithelzellen in Kultur." Schleimhautimmunologie 1.4 (2008): 317-325. Seite auf nature.com

Wira, Charles R. und John V. Fahey. "Eine neue Strategie, um zu verstehen, wie HIV Frauen infiziert: Identifizierung eines Fensters der Verletzlichkeit während des Menstruationszyklus." AIDS (London, England) 22.15 (2008): 1909. Seite auf nih.gov

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