Die menschliche Plazenta gewährleistet den Stoffaustausch zwischen Mutter und Fötus und erhält gleichzeitig die Schwangerschaft aufrecht. Ihre Entwicklung beruht auf mehreren kritischen Schritten, darunter die uterine Invasion durch extravillöse Zytotrophoblasten (EVCT). Diese Zellen verankern die Chorionzotten in der Uteruswand, sind am Umbau der mütterlichen Spiralarterien beteiligt und tragen zur Immuntoleranz gegenüber dem Konzeptus bei. Eine gestörte Trophoblasteninvasion ist mit Komplikationen wie Fehlgeburt, intrauteriner Wachstumsretardierung und Präeklampsie assoziiert. Viele Schwangerschaftspathologien gehen jedoch auf Infektionen zurück, deren schädliche Wirkungen offenbar durch die Erhöhung entzündlicher Faktoren im mütterlichen Kreislauf vermittelt werden, insbesondere durch Typ-I-Interferone. Die Reaktion auf diese Infektionen ist von der Induktion der Interferon-induzierbaren Transmembranproteine (IFITM) begleitet, die als Restriktionsfaktoren bekannt sind, welche das Eindringen zahlreicher Viren in die Zellen blockieren, und deren hemmende Wirkung auf die Bildung des Synzytiotrophoblasten bereits beschrieben worden war.
Die Autoren stellten sich die Frage, ob diese Proteine auch die Invasion der EVCT beeinflussen – eine bislang nicht untersuchte Fragestellung. Um sie zu beantworten, kombinierten sie mehrere Modelle: die Zelllinie HTR8/SVneo, primäre EVCT und Plazentaexplantate aus dem ersten Trimester, die in vitro und ex vivo kultiviert wurden, in vivo mit Poly(I:C), einem Interferon-Induktor, behandelte Mäuse sowie Schnitte pathologischer menschlicher Plazenten. Das Invasionsvermögen wurde mittels Zellmigrationstests gemessen, die durch Echtzeit-Bildgebung verfolgt wurden, während die Proteinexpression durch Immunfärbung und Western Blot beurteilt wurde. Lentivirale Transduktionsexperimente ermöglichten es, gezielt IFITM1, IFITM2 oder IFITM3 einzuführen, um ihren jeweiligen Beitrag zu isolieren.
Die mit Interferon-β behandelten Zellen zeigten eine erhöhte Expression der IFITM, begleitet von einer Verringerung ihres Invasionsvermögens. Die Transduktionsexperimente bestätigten, dass insbesondere IFITM1 zu dieser verminderten Invasion beitrug. Bei der Maus war die Migration der Trophoblasten-Riesenzellen, dem murinen Äquivalent der menschlichen EVCT, nach Behandlung mit Poly(I:C) signifikant reduziert. Schließlich ergab die Analyse menschlicher Plazenten, die mit dem Zytomegalievirus (CMV) oder mit Bakterien infiziert waren, eine Überexpression von IFITM1 auf Ebene der EVCT.
Diese Arbeiten belegen, dass erhöhte IFITM1-Spiegel die Trophoblasteninvasion beeinträchtigen. Die Autoren vertreten die Auffassung, dass dieser Mechanismus zu den mit interferonvermittelten Störungen assoziierten Plazentafunktionsstörungen beitragen könnte, und stellen damit die Verbindung zwischen infektionsbedingter Entzündung und Anomalien der Plazentaentwicklung her.