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INMUNOENDOTELIOSIS GESTACIONAL PREECLAMPSIA- ECLAMPSIA

Jesús Alberto Gómez, MD1

1 Profesor Honorario de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Colombia, Maestro de la Ginecología y Obstetricia Latinoamericana, FLASOG, Expresidente de la Federación Colombiana de Obstetricia y Ginecología, FECOLSOG. Bogotá, Colombia. INTRODUCCIÓN

La preeclampasia -eclampsia- PE- constituye la máxima complicación de la clínica obstétrica no solo desde el punto de vista tocúrgico sino, fundamentalmente, de medicina interna. Es la primera causa de morbimortalidad materna y perinatal en el mundo y los sobrevivientes del síndrome, principalmente los hijos de las madres afectadas, habrán de soportar a lo largo de su vida las secuelas de la enfermedad inherentes, casi todas, a la anoxia perinatal. Según la OMS fallecen anualmente 500.000 mujeres en el mundo a consecuencia de complicaciones ligadas al embarazo y cuya primera causa es la PE. Para los epidemiólogos Myers y Baker cada tres minutos muere una paciente por tal razón. No se conoce con certeza cual pueda ser la perinatal. A lo largo de los siglos han proliferado los nombres y clasificaciones de la enfermedad fruto del desconocimiento de su etiología y en buena parte de su fisiopatología. Respecto a denominaciones, divisiones y subdivisiones, hasta el año 1969 Rippmann, citado por Lindheimer, había recopilado más de 60 nombres en inglés y más de 40 en alemán aplicables a los “desórdenes hipertensivos del embarazo”, todos ellos controvertibles y en buena parte de lo que alguien llamó fabulación delirante. Después de 266 años persiste el nombre propuesto por Bossier de Sauvages en 1739 de Eclampsia, término derivado del griego con el significado de relámpago, explosión o destello para la aparición clínica intempestiva, se dijo, de convulsiones en un entorno apacible, concepción que riñe con la evidencia en el sentido de que en la realidad es la agravación de un estado premonitorio de signos y síntomas progresivamente alarmantes: hipertensión, proteinuria y edemas, entre los primeros, y cefalea, fenómenos visuales y epigastralgia, como los principales entre los segundos, y que en su conjunto conforman el cuadro clínico de preeclampsia. Según Dexter mencionado por Dieckmann, el término había sido empleado por Varandeaus en su texto de ginecología publicado en 1619.

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PROPÓSITO

Fig. 1 A ellos habrá de referirse el autor de estas páginas a la par con la descripción propia de la PE verdadera bajo cuyo epígrafe se han arropado no pocas falacias. Al final de una revisión actualizada del síndrome pretendemos introducir una terminología cuya semántica tenga un significado que traduzca el mecanismo de lo que alguien llamó la enfermedad de las hipótesis y más recientemente de las cascadas. Con el descubrimiento del HLA del Complejo Mayor de Histocompatibilidad –CMH- ubicado en el brazo corto del cromosoma 6 del humano, a cargo Jena Dausset (Fig. 2) y de sus funciones por Baruj Benacerraf (Fig. 3) se abrió el camino de la inmunobiología reproductiva al afirmar que con excepción de los eritrocitos todos las células nucleadas del organismo humano, incluyendo los espermatozoides, son capaces de expresar antígenos y por consiguiente inducir respuestas humoral y celular.

Fig. 2 Fig. 3.

Jena Dauset Baruj Benacerraf

En la secuenciación del genoma, del futuro de la del proteoma y de los aportes de la inmunoendoteliología se abre en la actualidad con visión teleológica el desentrañamiento del enigma de los siglos. Probablemente el escudo colocado en la panoplia del Chicago Lyinin-in Hospital (Fig. 1.), no será llenado jamás con un nombre porque al pináculo de la gloria habrán llegado a través de los años no uno sino varios de los iluminados que con sus descubrimientos habrán hecho realidad sus sueños para beneficio de la humanidad.

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Fue su descubrimiento fundamental para que años más tarde el inglés Medawar (Fig. 4), seguidor de las teorías del australiano Frank Mcfarlane Burnet (Fig. 5), se aplicaran esos conocimientos al injerto de trasplante de tejidos y órganos.

Fig. 4 Fig. 5

Peter B. Medewar Frank Mcfarlane

Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8.

Rupert Billingham Alan Beer Gerard Chaouat De ellos nació la posibilidad de que el embarazo pudiese ser también un trasplante -en este caso gestacional-, como se confirmó años después con las investigaciones de Billingham (Fig. 6) y Beer ( Fig. 7) en Inglaterra y EEUU y Chaouat (Fig.8) en Francia, y cuáles podrían ser las explicaciones para su no rechazo en condiciones de normalidad a sabiendas de que se trataba de dos organismos genéticamente extraños entre sí, los unos procedentes del cónyuge expresados por el feto y el trofoblasto puestos en contacto con los de origen materno. Esbozaron algunas posibilidades: se dijo en un principio que el útero al igual que la cámara anterior del ojo era sitio inmunológicamente privilegiado, que el feto no tenía propiedades antigénicas, que la madre era inmunológicamente deprimida y finalmente que la placenta sería una barrera que impediría el rechazo

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del injerto. En la actualidad varios son los mecanismos que explican la tolerancia al isotrasplante que se entrelazan entre sí teniendo como substrato fundamental el sistema inmunológico y su modulación biológica como hemos de ver más adelante. LA PLACENTA Para comprender la fisiología que regula la interrelación feto-materna es indispensable conocer la morfología de los elementos que conforman la placenta: una procede del padre, las vellosidades coriales, su estroma, los vasos fetales y el trofoblasto. La otra por la decidua de origen materno. Diagrama de Beer.

COMPARTIMENTOS PLACENTARIOS

Y TIPO DE CELULAS

Líquido amniótico

Membrana amniótica

Espacio intervelloso

Vellosidad terciaria

Decidua Materna

Citotrofoblasto intimo

Trofoblasto Extravelloso

Canales linfáticos

Glándula uterina

Células dendríticas

Decidua parietal

Trofoblasto corionico

Vasos fetales

Sinciotrofoblasto

Citotrofoblasto

Arteriola materna

Trofoblasto Endovascular

Linfático uterino

Linfocitos deciduales

Macrófagos deciduales

Granulocitos endoteliales

(Beer, Alan E.)

Diagrama de Beer.

EL PROCESO DE LA IMPLANTACIÓN, LAS VELLOSIDADES CORIALES, EL TROFOBLASTO A partir aproximadamente del día seis desde el inicio de la fecundación, unas extensiones del sincitiotrofoblasto se extienden a través del epitelio endometrial e invaden el tejido conjuntivo o estroma. El sincitiotrofoblasto produce enzimas –proteasas-, que erosionan los tejidos maternos, permitiendo que el blastocisto penetre en el endometrio. Las células del estroma que se encuentran alrededor del sitio de la implantación se cargan de glucógeno y de lípidos y adquieren una apariencia poliédrica. Algunas de estas nuevas células (células deciduales) degeneran en las proximidades del sincitiotrofoblasto. Éste engloba estas células

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en degeneración, que proporcionan una fuente muy rica para la nutrición del embrión. Hacia finales de la primera semana, el blastocisto está implantado superficialmente en la capa compacta del endometrio y obtiene ya los nutrientes de los tejidos maternos erosionados. En el sincitiotrofoblasto aparecen lagunas que se llenan con una mezcla de sangre materna que proviene de capilares endometriales que se han roto y secreciones de las glándulas uterinas erosionadas. El fluido que se encuentra en los espacios lagunares pasa al disco embrionario por difusión. Cuando la sangre materna fluye hacia las lagunas, el oxígeno y las sustancias nutritivas se hacen accesibles al embrión. Existe comunicación de ramas arteriales y venosas de los vasos circulatorios maternos con las lagunas y, por tanto, se establece un sistema circulatorio materno-embrionario. La sangre oxigenada pasa hacia las lagunas desde las arterias espirales en la decidua, y la sangre desoxigenada es eliminada a través de las venas deciduales. El embrión de diez días y sus membranas asociadas están totalmente embebidos en la decidua. La discontinuidad en el epitelio decidual se rellena por un “tapón ocluyente”, un coágulo fibrinoso de sangre. El final de la segunda semana se caracteriza por la aparición de las vellosidades coriales primarias. La proliferación de las células del citotrofoblasto produce extensiones celulares que crecen dentro del sincitiotrofoblasto. Se piensa que el crecimiento de las extensiones del citotrofoblasto está inducido por el mesodermo somático extraembrionario subyacente. Las proyecciones celulares forman las vellosidades coriales primarias, la primera etapa en el desarrollo de las vellosidades de la placenta. El sincitiotrofoblasto comienza a producir una hormona, la gonadotropina coriónica humana (hCG), que entra en la circulación materna a través de las lagunas del sincitiotrofoblasto. Desde muy temprano, a los 4 días de la formación del zigoto las capas externas del blastocisto al implantarse en el endometrio en proceso de decidualización dan origen a las vellosidades que de acuerdo con su grado de maduración serán de 1, 2, 3, orden. Están rodeadas por el citotrofoblasto que tiempo después, perdiendo sus límites intercelulares por efecto de fosfolípidos que actúan como moléculas de adhesión, evolucionan a sincintio expuesto directamente a la sangre materna que lo baña en el espacio intervelloso, es la placentación hemocorial. De acuerdo con su ubicación el trofoblasto inicialmente es vellositario, luego se prolonga hacia la decidua (trofoblasto de anclaje), la penetra como también al miometrio (trofoblasto intersticial) y más adelante, a través de las arterias espirales invade la circulación materna (trofoblasto vascular) hasta colonizar en los capilares pulmonares (trofoblasto tisular) donde permanecerá desde las primeras semanas de la gestación hasta su finalización. Sus células serán detectables en la sangre venosa periférica materna. Tan pronto como se adhiere el embrión al epitelio endometrial, el blastocisto comienza a proliferar y se diferencia gradualmente en dos capas. Una de ellas es

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una capa interna celular de citotrofoblasto, constituido por las células más alejadas de la masa celular interna (MCI) del blastocisto, que son grandes y más redondeadas que las otras y contienen gotas de lípidos. Esta modificación se va produciendo en el resto de las células, excepto en las que recubren la masa celular interna que se fusionan en un sincitio – sincitiotrofoblasto- que consiste en una masa externa conteniendo un protoplasma multinucleado en el cual no se observan límites celulares. La diferenciación del trofoblasto está controlada por factores intrínsecos y por la matriz extracelular Son las células trofoblásticas fuente de variada clase de antígenos y de receptores: de los primeros los recientemente descritos por Kovatz HLA-G, C y E expresados por el citotrofoblasto extravelloso de gran importancia por su participación, en los mecanismos antígeno/anticuerpo involucrados en el trasplante gestacional como se verá más adelante, también importantes son los TLX o antígenos de relación cruzada trofoblasto/linfocito. Se han involucrado en la red auto-anti-idiotipica de la respuesta inmune en la gestación. A ellos está dirigida la respuesta de reconocimiento materno. Proteína cofactor de membrana y el factor de aceleración del decaimiento son otras proteínas expresadas por el trofoblasto, tienen como función controlar la excesiva activación del complemento y hay quienes consideran que controlan también su lisis por los anticuerpos activadores del complemento. Son también las células trofoblásticas fuente de antígenos y receptores retrovirales, fosfatasa

alcalina placentaria, 2 macroglobulina, receptores Fcg III y los de transferrina, involucrados en los mecanismos de transporte transplacentario. TOLERANCIA Toda una red de sustancias inhibidoras actúa localmente para mantener la tolerancia inmunológica de la madre para el feto que gesta. Para la inmunología “clásica”, el feto no era rechazado porque no existían antígenos de histocompatibilidad en la superficie de las células que separan la madre del feto, es decir, en la superficie del trofoblasto, y en las células de la capa más externa de la placenta. Aunque esta hipótesis no es correcta, sin embargo la teoría de una barrera neutra entre la madre y el feto es parcialmente verdadera: los antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad –HLA- de clase II no son nunca expresados en el trofoblasto. Además no solamente los gametos y el cigoto no expresan algún antígeno del complejo de histocompatibilidad, sino que existe en la placenta diferenciada una zona en contacto con la sangre materna en la que el trofoblasto no expresa ningún antígeno principal de histocompatibilidad (ni de clase II ni de clase I): el sincitiotrofoblasto, que forma la primera línea de separación de las vellosidades de la placenta y de la sangre materna. Según el modelo inmunológico propuesto por Matziger, el sistema inmune se pone en marcha tras el reconocimiento de señales de daño o peligro, y no debido al

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reconocimiento de lo ajeno; así pueden explicarse los fenómenos de tolerancia implicados en el no rechazo de células genéticamente diferentes. En este modelo las células presentadoras de antígenos son activadas por señales de daño o alarmas enviadas desde los tejidos dañados, tales como exposición a patógenos, toxinas o daño mecánico. Estas señales pueden ser de muy distinta naturaleza: constitutivas o inducibles, intracelulares o secretadas, o incluso implicar a componentes de la matriz extracelular. Las células presentadoras son competentes para presentar los antígenos extraños, pero no para enviar la señal coestimuladora necesaria para la activación de las células T helper o auxiliares (Th), a no ser que estos antígenos “extraños” sean presentados en un contexto de “peligro”. Mientras que en un transplante el rechazo se produciría por las señales originadas por el daño tisular de la propia cirugía, que interpretadas como alarmas por el sistema inmunológico ponen en marcha la respuesta efectora, el no rechazo inmunológico o tolerancia de la madre hacia el feto en el embarazo se debe a que los fetos sanos no envían señales de daño. Existen diversos mecanismos implicados en la tolerancia materna hacia el feto. En primer lugar, se da una expresión selectiva de moléculas HLA de clase I por el trofoblasto extravelloso: moléculas HLA de tipo G y C que sustituyen a las clásicas HLA-A y B. La expresión de HLA-G por las células trofoblásticas, a su vez, es inducida por la IL-10 materna. La aparición de sus formas solubles, la convierte en la molécula del mantenimiento del embarazo, permitiendo al embrión vivir en una auténtica simbiosis con la madre, sin ser atacado por las células asesinas naturales (NK) ni los linfocitos T CD8 citotóxicos de la sangre de la decidua, cuando ambos tipos de células destructoras están activadas por la presencia de antígenos del padre. La molécula de HLA-G soluble estimula a las células presentadoras de antígenos, que pierden capacidad de responder a la estimulación por antígenos, diferenciándose hacia las células para las cuales ésta molécula tiene función supresora. El HLA-C es un potente inhibidor de las células NK. Además, para Beer el HLA-G de origen paterno es el encargado de estimular la producción de anticuerpos de bloqueo en su papel de camuflaje. En la placenta están presentes macrófagos capaces de ejercer una respuesta supresora, a diferencia de los macrófagos generales, que son fácilmente inducidos a poner en marcha una respuesta inflamatoria. Estos macrófagos producen muy pocos radicales libres y abundantes moléculas antiinflamatorias como la IL-10 y el antagonista del receptor de la IL-1. La IL-10 es un componente esencial de la inducción de tolerancia, al estimular in vivo la expresión de HLA-G por el trofoblasto. La gestación induce también un estado de inmunotolerancia al incrementar el número de linfocitos T CD4 reguladores que expresan el marcador

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CD25. Este incremento se produce inmediatamente después de la concepción y se mantiene hasta después del parto. La hormona liberadora de la corticotropina (CRH), producida localmente por la decidua y por el trofoblasto, actúa de forma autocrina sobre la propia célula productora y de forma mutuamente paracrina, por unión a receptores en las membranas (RCRH), y así estimula la expresión del L-Fas. También el sincitiotrofoblasto segrega la hormona progesterona y citoquinas que influyen en el equilibrio entre los linfocitos T CD4 auxiliares (Th) de tipo Th1 y Th2, desplazando dicho equilibrio hacia el tipo Th2. Éstos segregan las II-4 y IL-10 antiinflamatoria, mientras que los Th1 aumentan la respuesta inmune citotóxica. El sincitiotrofoblasto sintetiza el antígeno CD95, como proteína de la membrana o en su forma soluble, y su ligando L-CD95, que desempeñan una función en la inducción de la tolerancia, impidiendo la apoptosis de las células del embrión y provocándola en los linfocitos T maternos activados. Otro factor que media en la tolerancia es el LIF (Factor Inhibidor De Leucemias) que es segregado durante la implantación por la decidua; se une a su receptor-LIF del blastocisto y ayuda a su implantación. Posteriormente es segregado por la decidua y las células Th2, y se enlaza a su receptor del sincitiotrofoblasto induciendo la proliferación y diferenciación del trofoblasto. Además LIF estimula la liberación de CRH por la decidua. Los antígenos paternos, que son presentados al sistema inmune materno por el trofoblasto, inducen la activación de los linfocitos B y la síntesis de anticuerpos. Sin embargo, estos anticuerpos no activan el complemento, con la consiguiente destrucción de las células del embrión, debido a la presencia de los factores inmunosupresores secretados por la placenta y la decidua; así moléculas maternas MCP y DAF transforman localmente el anticuerpo citotóxico por un anticuerpo bloqueante de la respuesta; el mecanismo de dicho bloqueo es doble: se une al anticuerpo “secuestrándolo” e induce su degradación. Además, algunos antígenos del trofoblasto expresados por el sincitio son “camuflados” recubriendose por sialumucinas o por anticuerpos antiidiotipo reduciendo su antigenicidad de modo que el sistema inmune materno no actúe frente a ellos. Además, la anexina II es un miembro de la familia de las glicoproteínas que se enlaza a fosfolípidos de la membrana cargados negativamente y de forma dependiente de calcio. Secretada por la placenta, puede actuar sobre la proliferación de linfocitos B maternos con producción de IgG y de IgM por estas células, protegiendo al trasplante de las T citotóxicas. Un factor clave en la tolerancia es la expresión de la enzima indolamina 2, 3-dioxigenasa (IDO), que es el punto limitante del catabolismo del triptófano, y que cataliza su conversión en L-kinurenina. Esta proteína está implicada en impedir

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respuesta inflamatoria de las células del sistema inmunitario de la madre mediante un doble mecanismo: limita la disponibilidad del triptófano necesario para la proliferación de los linfocitos T e induce la apoptosis provocada por el producto de este aminoácido, la L-kinurenina. La enzima IDO es sintetizada y segregada por el sincitiotrofoblasto durante la implantación, con un pico de actividad que coincide con el período de formación de la placenta. Una vez inducida la tolerancia, puede continuar la gestación sin rechazo y sin hacer descender la disponibilidad del triptófano. La IDO es una hemoproteína que puede ser regulada por radicales libres como el NO y, además, el producto de la reacción catalizada por la IDO inhibe la expresión y actividad de la forma inducible de la sintasa de óxido nítrico (NO), la iNOS. Ambas enzimas, IDO e iNOS, se expresan de forma coordinada por acción del interferón gamma, INF- gamma. Tanto la IDO como la iNOS son enzimas filogenéticamente muy antiguas y se relacionan con la respuesta inmune, teniendo ambas un papel dual: por una parte, si la situación es de “peligro” pueden defender al organismo del ataque de agentes extraños favoreciendo la respuesta fagocítica y de producción de radicales libres por parte de las células presentadoras (NOS); y por otra, limitan el triptófano para la supervivencia (IDO) favoreciendo la tolerancia. El oxido nítrico ejerce funciones claves en el proceso de simbiosis entre la madre y el embrión. En el inicio de la implantación el NO es producido por la NOS del trofoblasto del blastocisto y liberando al medio. Ejerce así una función a favor de la relajación del endometrio que favorece la implantación y, a su vez, activa la guanilato ciclasa, con la consiguiente elevación de los niveles intracelulares del GMPc. A través de este segundo mensajero se llevan a cabo diversas funciones necesarias para el desarrollo. Sin embargo, niveles altos de NO, originados por la actividad iNOS de los macrófagos maternos inducida por el INF-g como parte de la respuesta inflamatoria, pueden inducir apoptosis en las células del blastocisto a través de un mecanismo en que interviene la cascada de las caspasas. DECIDUA A poco de ocurrir la fecundación el endometrio inicia su transformación en decidua, estructura materna de la placenta, compuesta por células poligonales con núcleo grande. Aparte de albergar células trofoblásticas contiene también granulocitos, mácrofagos, linfocitos T y B, células dendritícas y Natural Killer (NK) o asesinas. Todo un microcosmos celular en el cual se efectúa el reconocimiento del trasplante por parte de su hospedero y donde hay gran actividad cibernética -información y control- a cargo de antígenos la primera, y respuestas celular y humoral el segundo con profusa participación de citoquinas, factores de crecimiento y hormonas. De acuerdo con Iglesias y cols., los leucocitos son componentes importantes del endometrio humano. Durante la fase proliferativa del ciclo menstrual llegan a formar el 10% de las células estromales, en momentos previos a la implantación

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constituyen el 20% y en las etapas tempranas del embarazo, cuando el endometrio se convierte en decidua, los leucocitos llegan a constituir el 30% de sus células. En particular los linfocitos T y las células NK constituyen poblaciones heterogéneas, con subpoblaciones acordes con el patrón de citoquinas que secretan. Las células NK tienen morfología de granulares grandes y comienzan a desaparecer al término de la gestación. Tienen gránulos en su citoplasma que a su vez contienen perforinas y grancinas lo cual indica que tienen importante actividad citolítica. Por estar en contacto con el trofoblasto intersticial y ser abundantes en el momento de la implantación las células NK se consideran importantes en dicho proceso y en el desarrollo y crecimiento de la placenta. Tienen las células NK receptores (KIR 2-KIR 3) que interactúan con los antígenos HLA – G, E y C del trofoblasto extravelloso modulando la implantación y la invasión de este último como también la trasformación vascular de las arterias espirales. Los macrófagos – células de Hofbauer – en gran número en la decidua, contienen receptores de estrógenos que regulan su concentración; su quimiotaxis depende de: 1. La respuesta inflamatoria propia de la invasión a la decidua por el trofoblasto, 2. Los altos niveles de esteroides y 3. el aumento de la concentración de péptidos estimulados hormonalmente tales como el Factor Estimulante de Colonias –CSF- 1, el Factor Estimulante de Colonias de macrófagos y granulocitos

GMCSF-, el Factor de Necrosis Tumoral – TNF y la interleuquina 6 – IL6-. Luego de la implantación los macrófagos se distribuyen en la decidua a lo largo del embarazo. Son HLA – DR y expresan bajos niveles de HLA – G. Los linfocitos T de la decidua expresan marcadores de activación CDRO, CD69, CD71, HLADR, DP o DQ que son diferentes a los T de la sangre periférica en la cual la población de linfocitos T supresores está aumentada en relación con los T citotóxicos, linfocitos B y T helper. Los linfocitos B productores de anticuerpos están íntimamente involucrados en los mecanismos del trasplante gestacional. Las células T, reguladoras, se acumulan en el útero y suprimen la respuesta a los antígenos paternos. Aumentan en el primer y tercer trimestre. Controlan la respuesta por interacción celular y producción de TGF β. L10. Las citoquinas son moléculas de bajo peso molecular con muy variados efectos locales. Según el patrón de producción de citoquinas que producen los linfocitos T pueden identificarse 4 patrones. Los más relevantes en la tolerancia local son los patrones T helper I (ThI) y T helper 2 (Th2). Las células ThI secretan interleuquina 2 (IL-2) e

interferon gamma (IFN), que generan respuestas inmunes inflamatorias y citotóxicas. En cambio, las Th2 secretan IL-4 e IL-10 que promueven respuestas humorales y anti-inflamatorias. Durante el embarazo normal estarían involucradas células T de tipo Th2, que a través de la producción local de IL-4, IL-6, IL-10, Factor Estimulador de Colonias de monocitos y granulocitos (GM-CSF), el Factor Estimulador de Colonias tipo 1

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(CSF-1) permitiría el crecimiento y sobrevida placentaria. Por el contrario, y de acuerdo a esta misma concepción, una respuesta de tipo Th1 ocasionaría la reabsorción fetal durante el embarazo mediada por células NK (activadas por INF

) o células LAK (células NK activadas por IL-2). La decidua evidencia un patrón de citoquinas tipo Th2 dominante, cuyo efecto no se limita a los leucocitos infiltrantes, siendo el trofoblasto la principal fuente de IL-4 e IL-10. Si bien un balance entre las citoquinas Th1/Th2 se ha utilizado para explicar un embarazo exitoso, este paradigma puede constituir una sobresimplificación. Dentro de las actividades multifuncionales de la placenta se destaca su participación dinámica en la tolerancia o rechazo del injerto gestacional. Antígenos paternos HLA, entre otros, expresados por las células trofoblásticas y las dendriticas contenidas en el estroma vellositario, rico también en antígenos, inducen tanto respuesta humoral como celular materna. La placenta es esencialmente un aloinjerto. Al decir de Dekker y Sibai su implantación involucra un sistema de reconocimiento alogénico por parte de células NK más que de las células T. Cerca del 75% de las células deciduales expresan CD 45 reflejando su origen en la médula ósea. A medida que el embarazo progresa, el número de macrófagos deciduales y células T permanece constante, pero el número de grandes linfocitos granulares disminuye dramáticamente. Estos linfocitos se parecen a las células NK. Las células del linaje de las NK al igual que los grandes linfocitos granulares uterinos, destruyen las células blanco que son deficientes en la expresión de antígenos leucocitarios humanos tipo I (HLA) más que reconocer la presencia de HLA extraños. El sincitiotrofoblasto está desprovisto de los antígenos clásicos HLA tipos I y II. Aunque esto evita el reconocimiento por los linfocitos T maternos, la pérdida de moléculas clase I lleva a éstas células a ser susceptibles al ataque por las asesinas naturales pero la unión del anticuerpo materno IgG a una proteína de 80kDa presente en el sincitiotrofoblasto puede ser importante para prevenir el ataque de las células asesinas naturales. El citotrofoblasto invasor, en el cual las células están en contacto directo con el tejido materno, expresa la molécula HLA-G descrita por Kovats y cols en 1990, relativamente no polimórfica, que la protege del reconocimiento por las células NK. El citotrofoblasto invasor también expresa HLA-C. Considerando posiciones importantes en el péptido de unión, HLA-C es también menos polimórfico cuando se compara con el HLA-A y el HLA-B. Las células asesinas naturales expresan receptores asesinos inhibidores y activadores capaces de reconocer las moléculas HLA clase I. El repertorio de los receptores expresados por los grandes linfocitos naturales difiere entre las mujeres. El HLA-C parece ser el más pertinente en influenciar la función de las células asesinas

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naturales. Los dos receptores inhibidores asesinos que son específicos para todos los alelos HLA-C también reconocen HLA-G, sugiriendo que el HLA-G es el inhibidor universal de la histolisis por las NK. La invasión trofoblástica puede ser dependiente de que apropiadas citoquinas sean producidas por los grandes linfocitos granulares uterinos y otras células deciduales CD45 en respuesta a la expresión de HLA-G sobre el citotrofoblasto. Este fenómeno es llamado inmunotrofismo. Muchas citoquinas, en una interacción cerrada y compleja con esteroides y prostaglandinas, son esenciales para el desarrollo del embarazo temprano. Por ejemplo, el factor de necrosis tumoral alfa (TNF alfa), el interferon gamma (IFN gamma), IFN beta, INF-T, y el Factor de Crecimiento Transformante I beta inhiben el crecimiento trofoblástico. Recíprocamente, la interleuquina I (IL-I), el Factor de Crecimiento Endotelial Vascular, el Factor Estimulante de colonias granulocito-macrófago y la IL-6 estimulan el crecimiento trofoblástico. EL EMBARAZO ES UN TRASPLANTE Y COMO TAL PUEDE SER ACEPTADO

O RECHAZADO

Gracias al estímulo del antígeno de histocompatibilidad, HLA-G de clase I, no polimórfico, procedente del trofoblasto extravelloso. El fenómeno se inicia en la decidua, verdadero órgano linfoide gestacional a cuya conformación concurren como ya se dijo elementos tanto paternos como maternos creando un

Gracias a la inmunología, se acepta el embarazo como un trasplante susceptible de ser tolerado o rechazado según sean los mecanismos antígeno-anticuerpo normales o anormales. Antígenos paternos del CMH expresados por el feto, el trofoblasto y las células dendríticas contenidas en el estroma de las vellosidades coriales inducen en la madre respuestas humoral y celular, la primera da lugar a la formación de anticuerpos –inmunoglobulinas- llamados bloqueadores que como factores inmunomoduladores equilibran y contrarrestan la citotoxicidad de la segunda

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microcosmos celular con participación de granulocitos, macrófagos, monocitos, linfocitos B y T, NK y dendríticas. A partir de los trabajos morfológicos de Brosens y cols son conocidos los cambios que ocurren en la circulación útero-placentaria y más específicamente en las arterias espirales y por ende en su endotelio, en las basales y en las radiadas en el curso del embarazo normal.

Arterias

espirales

arteria

basal

arteria

radiada

CAMBIOS

ESTRUCTURALES

Pared muscular

Ø 150 - 250 µ

Segmento

angosto

Arterias

espirales

arteria

basal

arteria

radiada

NORMOTENSION P-ECLAMPSIA

ESPACIO INTERVELLOSO

1/3

D

E

C

I

D

U

A

MIOMETRIO

La capa media de las arteriolas es reemplazada por material fibrinoide dentro del cual está embebido el trofoblasto invasor. Hay baja resistencia al flujo sanguíneo con la consiguiente suplencia nutricia al feto en desarrollo. Sustituida temporalmente la capa muscular de los vasos estos se tornan flexuosos, verdaderos sacos pseudoaneurismáticos facilitándose así la perfusión uteroplacentaria que se reflejará en el espacio intervelloso convertido en un sistema de alta capacitancia, baja resistencia y baja presión. La no presencia de la segunda migración ha sido interpretada como manifestación de rechazo inmunológico al trasplante, y la ausencia de trofoblasto intravascular en las arterias basales irradiadas combinada con el desequilibrio entre autacoides vasodilatadores endoteliales, prostaciclina (PG12) y óxido nítrico (NO), y vasoconstrictores, Tromboxano (TXA2) prostaglandina (PGH2) entre otros, con predomino de estos últimos, como los causantes de la disminución de la perfusión uteroplacentaria y por consiguiente de la isquemia de la decidua, del espacio intervelloso y de la placenta en general. Habrá producción de radicales libres de O2 y peroxidación de lípidos que inactivarán el NO e inhibirán su liberación endotelial. Ver diagrama.

LA PREECLAMPSIA DESEQUILIBRIO INMUNOLÓGICO La preeclampsia PURA es una enfermedad del primer embarazo tal como se ha expuesto con anterioridad. Un embarazo previo normal se asocia con marcada disminución de la incidencia de preeclampsia en una gestación subsiguiente; incluso un aborto previo provee alguna protección a ese respecto. El efecto

En las primeras 10 a 12 semanas de la gestación ocurre una primera invasión de las células trofoblásticas que circundan las vellosidades coriales y son portadoras de antígenos paternos a la pared de las arterias espirales llegando hasta el límite de la decidua con el miometrio; hacia las semanas 20 a 22 una segunda oleada compromete el segmento miometrial de dichos capilares –arterias basales- hasta llegar a las radiadas.

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protector de la multiparidad se pierde con el cambio de compañero. El impacto adverso al tener un nuevo compañero, hecho descrito primero por Need ha sido corroborado por otros investigadores. Los estudios y las publicaciones de Dekker y B. M. Sibai se han enfocado, entre otros a la relación entre los factores inmunes anormales y la preeclampsia. La repetida exposición de la mujer a los antígenos contenidos en el esperma puede prevenir la preeclampsia. El uso de métodos de barrera por el contrario incrementa dos veces el riesgo de la enfermedad. Robillard y cols. entrevistaron 1011 mujeres acerca de la paternidad y la duración de la cohabitación antes de la concepción. Para ambos grupos –primiparas y multiparas – la duración de la cohabitación antes de la concepción fue inversamente relacionada con la incidencia de la preeclampsia. La exposición corta al esperma, la inseminación artificial con donante llevaron a un incremento importante del riesgo de preeclampsia. Los antígenos espermáticos trasmitidos oralmente estimulan el tejido linfoide intestinal provocando respuesta celular tipo Th2. Con base en este informe Dekker encuestó a 41 mujeres primíparas y 44 multíparas. En el grupo preeclámptico menos mujeres (44%) tuvieron un índice menor de experiencia con su compañero antes del embarazo comparado con el grupo control (82%). Sin embargo el efecto protector de la exposición al esperma no está totalmente comprendido. Esto puede ocurrir porque las células T en el tracto inferior receptores especiales pueden reconocer antígenos y montar una respuesta de sensibilización. Adicionalmente TGF – beta 1 en el plasma seminal puede iniciar una infiltración endometrial por leucocitos con una regulación positiva en la expresión de Factor Estimulante de colonias granulocito – macrófago, y expresión de IL-2 reducida. Ello ocasiona un estado transitorio de hiporespuesta de linfocitos T a HLA clase 1 paterna. Adicionalmente a los estudios epidemiológicos existen numerosos reportes del fenómeno inmunológico en la preeclampsia. Ellos incluyen antígenos contra células endoteliales, incremento de los complejos inmunes circulantes, activación del complemento, depósito de éste y de complejos inmunes en arterias espirales, placenta, hígado, riñón y piel. También incremento de la actividad de ciertas citoquinas y baja proporción de células T ayudadoras en el segundo trimestre de una futura mujer preeclámptica. La aterosis aguda es histopatológicamente similar a las lesiones vistas en reacciones inmunes de órganos trasplantados. No existe duda que en las pacientes preeclámpticas hay alteraciones histopatológicas de orden inmunológico pero la cuestión es acerca de si tal fenómeno es causa o efecto de la preeclampsia. El depósito de complejos inmunes, complemento y fibrina en vasos deciduales puede ocurrir como respuesta o como causa de la oclusión vascular. Resultados análogos descritos en las vellosidades coriónicas pudieran ser resultado de la isquemia placentaria. Niveles bajos de HLA-G del citotrofoblasto invasor pueden escapar de la vigilancia inmune materna. Colbert y cols., fueron los primeros en observar un bajo nivel de

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mRNA para HLA-G en el trofoblasto de preeclampticas comparado con el embarazo normal. Ello puede ser resultado de un número bajo de células trofoblasticas. Hara y cols., encontraron que en el citotrofoblasto invasor teñido para citoqueratina sus células expresaron HLA-G mientras que en la preeclampsia los acúmulos de citotrofoblasto estuvieron desprovistos de HLA-G. Hallazgos similares fueron reportados por Lim y cols. La liberación atenuada de HLA-G en el citotofoblasto invasor puede ser importante dentro de la patogénesis de la preeclampsia, pero hasta dónde éste fenómeno es causado por una alteración trofoblástica o resultado de una mutación genética estructural es una cuestión aún no aclarada. La P.E. tiene una base inmologica ¿Si la preeclampsia es causada por maladaptación inmune cuáles son los mediadores que causan la activación endotelial? Leucocitos deciduales cuando son activados pueden liberar una serie de mediadores que pueden actuar con las células endoteliales: 1. Citoquinas. Los primeros candidatos a ser las moléculas circulantes responsables de la activación endotelial en la preeclampsia son las citoquinas. La mayoría de los

estudios han reportado un incremento en los niveles de TNF Y DE IL-1 y niveles

aumentados de receptores solubles de TNF y de antagonistas de los receptores de IL-1. Los niveles séricos de IL-2 (una citoquina importante en la vía de las células T) también están aumentados en la preeclampsia. Los incrementos en la ceruplasmina plasmática, actividad del complemento, Alfa 1 antitripsina y haptoglobina, y la reducción de la albúmina y la transferrina en la preeclampsia, son características de una reacción de fase aguda que puede estar relacionada con los niveles aumentados de IL- 6. La fuente de estas citoquinas de Th1 pueden ser los leucocitos deciduales. La producción decidual de IL-2 está aumentada en la preeclampsia lo cual puede llevar a una actividad proliferativa y citotóxica también incrementada en los linfocitos granulares uterinos grandes y a la conversión a células asesinas activadas por linfoquinas. Debe anotarse que la placenta también puede producir citoquinas de Th1. Las células placentarias expresan eritropoyetina, la molécula prototipo para la regulación transcripcional por hipoxia en mamíferos. El TNF alfa y la IL-1 tienen secuencias de DNA próximas homólogas al elemento realzador de la respuesta a la hipoxia del gen de la eritropoyetina favoreciendo una relación molecular potencial no probada entre la hipoxia placentaria y la estimulación de la producción de citoquinas. Las células endoteliales disfuncionales son sometidas a activación y producen moléculas de adhesión leucocito-endotelio que median la adherencia de las células inflamatorias. Este proceso inductivo es mediado por citoquinas producidas por células inflamatorias y células endoteliales activadas. La preeclampsia se asocia con niveles incrementados de estas moléculas de adhesión, incremento que puede ser un evento temprano. Aumentos en los niveles

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de antagonistas de los receptores de IL-6 e IL-1 en la preeclampsia se correlacionan con concentraciones elevadas de estas moléculas de adhesión. Hamai y cols aportaron evidencia importante acerca de la producción anormal de

citoquinas (niveles elevados de IL-2 y TNF) en mujeres destinadas a tener preeclampsia, fenómeno que está presente en el primer trimestre. Las características cronológicas de la producción anormal de citoquinas en la preeclampsia es un argumento en contra de la hipótesis de la isquemia placentaria como causa de la enfermedad, pero son concordantes con una interacción inmunológica defectuosa materno-fetal como causa del sindrome. En la preeclampsia los ácidos grasos libres circulantes se incrementan 15 a 20

semanas antes del inicio de la enfermedad clínica. El TNF, la IL-1 y la IL-6 se sabe que inducen lipólisis adipocitica, promueven síntesis de novo de ácidos grasos hepáticos y trastornan su oxidación y la cetogénesis. De tal manera los cambios lipídicos en la preeclampsia pueden reflejar efectos de las citoquinas. Además los ácidos grasos libres pueden alterar la producción endotelial de prostaciclina y óxido nítrico posiblemente reduciendo la actividad preventiva de la albúmina contra la toxicidad. 2. Elastasas y otros marcadores de actividad neutrofílica. Los neutrófilos activados liberan enzimas como la elastasa la cual puede destruir la actividad del endotelio. Los niveles plasmáticos de elastasa están aumentados en la preeclampsia y se correlacionan con los marcadores de disfunción endotelial.

En el embarazo normal tanto los niveles séricos de TNF y de IL-6 y los niveles de sus receptores solubles se incrementan con la edad gestacional. Lo mismo es cierto para los complejos inmunes circulantes y la activación del complemento. Los neutrófilos a su vez pueden ser activados por factores del complemento. Los marcadores de activación de este último están incrementados en la preeclampsia y se correlacionan con los niveles de elastasa y de neopterina y con los niveles elevados de IL-6. El embarazo normal se caracteriza por neutrófilos activados como se comprueba por el incremento del calcio intracelular ionizado y los niveles circulantes de neopterina, lactoferrina y defensina. La activación de los neutrófilos está aumentada aún más en la preeclampsia. El incremento en la expresión basal de CD 11b neutrofílica en la preeclampsia es fuerte indicación de activación de neutrófilos in vivo y se correlaciona con los niveles plasmáticos de ácido úrico. Sacks y cols. encontraron que en el embarazo normal tanto los granulocitos como los monocitos tienen aumentos significativos de los niveles de CD 11b, CD64 y CD14 comparados con los de la mujer no embarazada mientras que en la preeclampsia hay una activación leucocitaria mayor caracterizada por un fenotipo alterado y una producción incrementada de especies reactivas de oxigeno intracelular. El embarazo normal puede representar un estado inflamatorio ”leve”

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mientras que la preeclampsia esta caracterizada por un grado exagerado de inflamación. 3. Radicales libres de oxígeno. Los peróxidos lipídicos y los radicales libres de oxígeno son compuestos altamente reactivos y muy dañinos. En el embarazo normal los primeros se incrementan pero los antioxidantes también para contrarrestar sus acciones tóxicas. En las mujeres con preeclampsia, sin embargo, los niveles circulantes de peróxido lipídico están incrementados pero la actividad antioxidante está disminuida. Los leucocitos activados son fuente importante de radicales libres de oxigeno en la preeclampsia. Además, los leucocitos activados pueden convertir irreversiblemente la xantina deshidrogenada endotelial en xantina oxidada provocando liberación endotelial de radicales libres de oxígeno. La placenta es otra fuente especial de radicales libres en la preeclampsia. Con respecto a los antioxidantes, el problema en la preeclampsia es complejo, pero la enfermedad en general no puede caracterizarse por deficiencia de antioxidantes. Los nutrientes antioxidantes solubles en agua como el ácido ascórbico, el alfa tocoferol y el beta caroteno inicialmente son consumidos seguido luego por los antioxidantes solubles en lípidos. El desequilibrio oxidativo en la preeclampsia está estrechamente relacionado con la actividad del TNF. Debido a que ellos controlan el estado de oxidoreducción del glutatión mitocondrial que es un importante modulador endógeno de la producción de TNF alfa los antioxidantes inhiben selectivamente la liberación de este último.

EL ÓRGANO ENDOTELIAL Y EL EMBARAZO Con los aportes tecnológicos, específicamente de la histoquímica, la inmunocitoquímica y la autoradiografía, la criofractura, la microscopía electrónica de transmisión y la de barrido, aunados al progreso de la investigación en el campo de la bioquímica y la biología molecular, ha sido posible en los últimos años el estudio exhaustivo de la ultraestructura del endotelio, que de elemento pasivo como se le consideró en el pasado, se ha convertido morfológica, funcional y conceptualmente en un verdadero órgano, aparato o sistema multifuncional de tal magnitud que ha dado origen recientemente a una disciplina científica nueva –la endoteliología- que ha permitido conocer su participación tanto en los eventos fisiológicos como en los procesos patológicos que afectan a los individuos, bien sea como determinante de los mismos o como órgano diana, efector de procesos inmunológicos, metabólicos y aún mecánicos que, desde luego, pueden comprometerse a lo largo de su transcurrir vital. El conocimiento del órgano endotelial ha permitido también el manejo farmacológico de sus desórdenes y disfunciones con innegables beneficios para la recuperación de la salud o la aminoración de las manifestaciones patológicas. MORFOFISIOLOGÍA

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Desde la concepción del nuevo ser, la embriogénesis y desarrollo, hasta la muerte tiene el órgano endotelial participación ineludible; de ahí su enorme trascendencia. Está conformado por los siguientes elementos: la célula endotelial, el pericito subendotelial o dendrocito, la célula muscular lisa vascular, las membranas basales de cada uno de estos elementos y la matriz extracelular. Su conjunto constituye una unidad histofuncional.

Órgano ubicuo, el endotelio tiene una estructura histológica variada de acuerdo con su asiento y función: en las arterias elásticas, en las de distribución o musculares, en las de transición y especializadas y en los capilares, así como también en los linfáticos. Ejemplo de ello es el endotelio aórtico que no tiene receptores para los leucocitos pero si los tiene el endotelio de las venas poscapilares. FUNCIÓN ENDOTELIAL NORMAL Es el endotelio un órgano ubicuo, omnímodo, pluripotente y multifuncional, con actividad –además- circadiana. Tiene propiedades autocrinas, paracrinas y endocrinas. Su dinámica se expresa por las siguientes características: Comanda la angiogénesis. Es interfase activa entre la sangre y los tejidos regulando el intercambio transendotelial. Tiene funciones secretoras. Controla el tono vascular y es vasomodulador reológico, libera autacoides vasodilatadores y vasoconstrictores. Percibe fuerzas mecánicas como la de rozamiento y por consiguiente es sensible a la tensión y la presión. Tiene poder pro y anticoagulante; regula la agregación y la antiagregación plaquetaria. Posee sistema antigénico propio, capta señales inmunológicas y químicas. Tiene propiedades antiinflamatorias.

Es el endotelio una capa continua de recubrimiento interno de los vasos arteriales, venosos y linfáticos así también como de las cavidades cardíacas y de sus válvulas, la cámara anterior del ojo y los cuerpos cavernosos. En su conjunto pesa más que el hígado pues alcanza 4 libras y en superficie a 1.500 m2; regula el tránsito diario de 7.200 litros de sangre. Más de la mitad del peso del pulmón corresponde a tejido endotelial.

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Fabrica radicales libres. Es una paraneurona perteneciente al sistema neuroendocrino. ENDOTELIO E INMUNOLOGÍA

La privilegiada ubicación del órgano endotelial le permite desempeñar una función inmunológica preponderante tanto en procesos fisiológicos como patológicos, principalmente en los relacionados con la inflamación y los trasplantes de órganos y, desde luego, en el gestacional. Las células endoteliales presentando antígenos y además con funciones coestimuladoras inician la respuesta inmune contra los trasplantes y a su vez pueden ser blanco de respuestas inmunes mediadas por células o por anticuerpos participando en el desarrollo de la respuesta inflamatoria y contribuyendo a la destrucción del injerto. En cuanto al embarazo como trasplante, para que éste sea exitoso se requiere una respuesta inicial proliferativa en el momento de la implantación para producir citoquinas necesarias como factores de crecimiento para el trofoblasto y angiogénesis para la decidua –inmunotropismo- seguido por un proceso antiinflamatorio para proseguir con el desarrollo y crecimiento. Si esta etapa no se da el blanco de respuesta inflamatoria es la célula endotelial y su superficie de tromboresistente se torna trombogénica, la suplencia de sangre materna al embrión se demerita y muere. Este fenómeno, presente en la preeclampsia, es similar al que ocurre en el rechazo al trasplante de órganos. Como ya se ha expresado el recubrimiento endotelial tiene funciones vasoconstrictoras y vasodilatadoras, procoagulantes y anticoagulantes, proinflamatorias y antiinflamatorias, promueve el crecimiento celular y lo inhibe y favorece y detiene el proceso de angiogénesis. Participa activamente en la respuesta inflamatoria y en procesos patológicos inmunológicos como en la preeclampsia. Es capaz de sintetizar una catarata infinita de moléculas que cumplen funciones vasoactivas y hormonales. Además sintetiza neuropéptidos, neurotransmisores, citoquinas, factores de crecimiento, moléculas de adhesión y receptores de membrana. El endotelio, con comportamiento circadiano, temprano en la mañana es más pegajoso, aumenta la síntesis de PAI-1 y disminuye su actividad fibrinolítica, lo cual coincide con aumento en la actividad del simpático y aumento en la agregabilidad plaquetaria. LESIÓN CELULAR ENDOTELIAL EN PREECLAMPSIA-ECLAMPSIA El reconocimiento de la lesión celular endotelial en enfermedades como la arteriosclerosis, la púrpura trombocitopénica trombótica y el síndrome hemolítico urémico ha promovido estudios intensivos de la función celular endotelial por la lesión. Con la lesión la producción de sustancias anticoagulantes y

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vasodepresoras es reducida. Trastornos de los complejos de unión endoteliales y la pérdida concomitante del transporte regulado de líquidos y proteínas lleva a la extravasación de estos desde el espacio intravascular. Además a la perdida de funciones protectoras, las células endoteliales lesionadas también expresan nuevas funciones. La síntesis de procoagulantes y la activación de la cascada de la coagulación ocurren en los sitios de disrupción endotelial y promueven la agregación plaquetaria y la formación de coágulos. El endotelio lesionado produce mitógenos, al menos uno de los cuales, el Factor de Crecimiento Derivado de las Plaquetas, también es un vasoconstrictor potente. La permeabilidad de membrana incrementada, la formación de coágulos, el vasoespasmo, y el remodelamiento de los vasos sanguíneos así como las respuestas vitales a la disrupción de la integridad vascular, pueden causar trastornos serios como los que están implicados en la patogenia de la preeclampsia. Hay quienes piensan que la endoteliopatía y la coagulopatía consecutiva son factores desencadenantes del síndrome. La más consistente alteración morfológica en las mujeres eclampticas según Contreras, citando a McCartney y Spargo, es la lesión renal llamada Endoteliosis Capilar Glomerular en la cual las células están dilatadas con inclusiones intracelulares. Este hallazgo está presente en más del 70% de las mujeres primíparas con preeclampsia. Las características clínicas de la preeclampsia, edema y pérdida de proteínas por los capilares glomerulares son consistentes con la disfunción del transporte endotelial. El incremento en la tasa de desaparición de la albúmina unida a la tinción de azul de Evans del espacio intravascular de mujeres preeclampticas es demostración de la pérdida de la integridad celular endotelial en estas mujeres. La evidencia bioquímica de lesión celular endotelial en mujeres preeclampticas es aún escasa. La fibronectina y el antígeno del factor VIII, dos factores que se saben son liberados por células endoteliales lesionadas, están incrementados en la sangre de las mujeres preeclampticas. Además, el suero de las mujeres preeclampticas tiene actividad mitogénica que excede la que está presente en el suero de mujeres controles. Hasta dónde esto sea el resultado de la liberación de mitógenos directamente de las células endoteliales lesionadas o debido a la activación de las plaquetas no ha sido establecido. Mucha atención se ha dirigido a la relación incrementada del tromboxano con la prostaciclina presente en las mujeres preeclampticas. Aunque se ha propuesto que este cambio es una consecuencia de la producción placentaria reducida de prostaciclina, un modelo de lesión celular endotelial también explica este hallazgo. El endotelio disfuncional produce menos prostaciclina y activa las plaquetas que subsecuentemente liberan tromboxano. La primera hipótesis considera a la prostaciclina como una hormona, en la última se considera la prostaciclina endotelial reducida debido a la lesión, puede actuar de una manera paracrina, acorde con el mecanismo de acción propuesto usualmente para este prostanoide.

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Otros cambios fisiopatológicos bien establecidos de las mujeres preeclampticas pueden también ser explicados por la lesión endotelial. Aunque la coagulación intravascular diseminada puede ser demostrada por pruebas convencionales de laboratorio en solamente el 20% de las mujeres preeclampticas, indicadores más sensibles demuestran que las anormalidades de la coagulación ocurren en un porcentaje mucho más alto en las mujeres con esta enfermedad. Las relaciones del antígeno del factor VIII con su actividad, el recuento plaquetario seriado y la beta tromboglobulina circulante son todos anormales en una alta proporción de mujeres con preeclampsia. Los niveles de Antitrombina III reducidos, otro indicador de activación de la coagulación, parecen ser uno de lo medios más confiables usados para diferenciar la preeclampsia de la hipertensión preexistente. Una de las anormalidades fisiopatológicas más llamativas presentes en la preeclampsia es la sensibilidad incrementada de estas mujeres a los agentes presores. Vasos removidos de las mujeres preeclampticas producen menos prostaciclina que los vasos similares de mujeres embarazadas normales, lo cual es compatible con disfunción celular endotelial y reducción del efecto vasodilador del endotelio normal. También trabajos recientes indican la presencia de la sangre de mujeres preeclampticas de factores que alteran la respuesta vascular. Tulenko y cols demostraron que la perfusión de arterias de conejo con suero de mujeres preeclampticas incrementa la sensibilidad de estos vasos a la angiogestina II y a la norepinefrina, lo cual no sucede con el suero de mujeres embarazadas normales. Se ha reportado que el suero de mujeres preeclampticas induce una mayor lesión celular endotelial que el suero obtenido de esas mismas mujeres 48 horas después del parto. En contraste, el suero preparto de mujeres normales parece tener un efecto citoprotector comparado con las muestras posparto. Es interesante que los mismos autores no pudieron demostrar alteraciones de la respuesta dilatadora endotelial colinérgica por el suero de preeclampticas la cual no se presenta con el suero normal. En su sistema, efectos no específicos de suero xenogénico pueden haber ocultado cualquier diferencia. En el estudio de Roberts y Taylor (op. cit.) se usaron muestras pareadas obtenidas antes y después del parto de las mismas pacientes para corregir los efectos no específicos sobre las células blanco alogénicas. Mientras que los cambios consistentes con lesión celular endotelial puedan ser demostrados en las mujeres preeclampticas, ¿existe evidencia para soportar ésta como la causa más que el resultado de otros trastornos fisiológicos en esta enfermedad? Puesto que los estudios longitudinales que confirman la lesión celular endotelial in vivo en mujeres preeclampticas no están disponibles aún, ésta pregunta no puede ser contestada definitivamente. Si la lesión celular endotelial es la causa de la hipertensión y la proteinuria, se podría afirmar que la evidencia de esta lesión puede anteceder al trastorno clínico en su máxima expresión. Como se anotó, éste es el caso. La relación incrementada de la actividad del antígeno del factor VIII, el recuento plaquetario reducido y los niveles plasmáticos incrementados de beta-tromboglobulina y fibronectina, todos anteceden al

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trastorno clínico por días a semanas. El hallazgo clásico de Gant y cols indica que la sensibilidad vasopresora aumentada a la angiotensina II puede ser demostrada tan temprano como en la semana 18 a 22 de la gestación. Una característica de la lesión celular endotelial que hace que esta aparezca como un evento primario en la preeclampsia es su tendencia a autoacelerarse. La pérdida del efecto citoprotector del endotelio puede llevar a un incremento del vasoespasmo y a la coagulación intravascular, lo cual puede reducir la perfusión distal al sitio de la lesión. Este fenómeno puede incrementar la extensión de la lesión celular endotelial creando un círculo vicioso. Tal modelo es compatible con el curso clínico de la preeclampsia la cual solamente desaparece después de la expulsión de la placenta. La evidencia epidemiológica, histopatológica y experimental, indican que la perfusión trofoblástica disminuida es el cambio más temprano y más consistente con la preeclampsia. Este es el fenómeno fisiopatológico inicial de la preeclampsia. El trabajo de varios investigadores indica que las arterias espirales que perfunden el espacio intervelloso de la placenta preeclamptica fallan en adaptarse a los cambios morfológicos sorprendentes que ocurren en el embarazo normal. En vasos de mujeres preeclampticas los cambios fisiopatológicos fallan en extenderse mas allá de su porción decidual y algunos no se someten a ninguno de los cambios normales. Además, muchos vasos están ocluidos por material fibrinoide y exhiben invasión por células espumosas adyacentes. Este hallazgo, el cual es muy similar al que se presenta en el rechazo de los aloinjertos, es llamado aterosis. Es interesante que la aterosis puede ser demostrada en cerca del l0 % en los sitios de implantación con pérdidas del primer trimestre de la gestación en mujeres nulíparas y en una baja proporción de mujeres multíparas, lo cual sugiere que esto puede ser una manifestación temprana de cambios que llevan a la preeclampsia. Estos trastornos tienen el potencial de reducir la perfusión trofoblástica. Las condiciones obstétricas que incrementan el riesgo de preeclampsia incluyen la mola hidatiforme, el embarazo múltiple y el hidrops inmune y no inmune. Todas estas condiciones están asociadas con masa trofoblástica aumentada y una reducción relativa de la perfusión placentaria. La perfusión reducida provoca liberación de factores circulantes lesivos al endotelio vascular. Como consecuencia, la perfusión de muchos órganos también se reduce y por ende la progresión de la preeclampsia, circulo vicioso, lleva a una reducción mayor de la perfusión de la placenta. En la actualidad la identidad del factor (es) que causa la lesión celular endotelial en la preeclampsia es especulativo. Los datos que han sido presentados sugieren la presencia de anticuerpos anti-células endoteliales en las mujeres preeclampticas. La desaparición de la preeclampsia después del parto y trabajos

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preliminares que demostraron la desaparición rápida del efecto citotóxico del suero después del parto, indican que éste factor tiene una vida media relativamente corta y es poco probable que sea una inmunoglobulina. Factores peptídicos como el Factor de Crecimiento Derivado de las Plaquetas también han sido propuestos como candidatos potenciales. Hubel y colaboradores han sugerido que la peroxidación lipídica, la cual está incrementada en las mujeres preeclampticas lesiona las membranas celulares y puede jugar un importante papel en la enfermedad. Sería uno más de los círculos viciosos patogénicos del síndrome. Las células endoteliales lesionadas activan la cascada de la coagulación y pierden su integridad como barrera a la extravasación de líquido al espacio extravascular y como amortiguador al efecto vasoconstrictor de los presores normalmente circulantes. La coagulación intravascular resultante, la pérdida de fluido del espacio intravascular y el incremento en la sensibilidad a los presores da por resultado el síndrome clínico de la preeclampsia. El proceso se inicia rápidamente a partir de la invasión trofoblástica insuficiente de las arterias del lecho placentario y se manifiesta clínicamente en el embarazo tardío cuando la lesión endotelial se autoacelera. Una vez iniciada esta situación continúa hasta que el daño endotelial se termina con el parto. Nuevas perspectivas de la función celular endotelial y la reinterpretación de la información previamente disponible indican que la preeclampsia es más que hipertensión inducida por el embarazo. La unificación de las hipótesis que toman en cuenta la multiplicidad de anormalidades asociadas con el síndrome preeclamptico probablemente lleven a la clarificación y a un mejor tratamiento de este proceso patológico complejo. Así lo sugiere la lectura de conceptos de connotados inmunólogos y ginecólogos, Roberts y Taylor entre otros. El endotelio está comprometido en diversas entidades como en la implantación anormal del embrión y varios tipos de aborto, la placentación anormal, la hemorragia uterina disfuncional, la endometriosis y adenomiosis, la enfermedad trofoblástica gestacional y, desde luego en el cáncer, teniendo en todas ellas participación importante el proceso de angiogénesis a cargo de las células endoteliales; se sabe también de su compromiso en la evolución de shock séptico de causa ginecológica y más frecuentemente obstétrica. Pero es en la Preeclampsia-Eclampsia –uno de los enigmas más caracterizados de la ciencia médica- donde el endotelio desempeña un papel preponderante en la patogenia, desarrollo y consecuencias. La causa eficiente de la enfermedad ha permanecido en la penumbra a través de la historia y continúa siendo en los albores del siglo XXI preocupación universal porque a pesar de los esfuerzos de los investigadores y los clínicos no se han logrado abatir de manera significativa las cifras de morbimortalidad materna y perinatal y muy poco su incidencia. Por ello para la Organización Mundial de la Salud (OMS) la Preeclampsia-Eclampsia “es un problema prioritario de salud en el mundo”. El desconocimiento de su etiología no ha podido evitar su aparición siendo hasta el presente un fenómeno inexorable. No

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obstante lo anterior los aportes de la morfofisiología, la inmunología, la endoteliología y la biología molecular han permitido comprender durante los últimos 20 años en buena parte la razón de sus manifestaciones clínicas, signos y síntomas. Lo anterior alude a los fenómenos locales que ocurren tanto en situaciones normales como en los casos de Preeclampsia-Eclampsia. Es obvio que en el aparato circulatorio general los efectos de la enfermedad sobre los endotelios de sus vasos son igualmente importantes; se compromete de manera significativa la circulación de manera severa en el hígado, el riñón y el cerebro de la madre sin que escape tampoco el resto de órganos y sistemas. Sabemos de las características fisiológicas de la dinámica endotelial en situaciones de normalidad como lo hemos descrito anteriormente; en el síndrome preeclámptico sus funciones se alteran sensiblemente: la modulación del tono vascular y la reología, el control de los sistemas de la coagulación y también la actividad inmunológica, entre otras, se pervierten. Prima la vasoconstricción y se hace aparente en todos los órganos la anoxia consecutiva con el correspondiente “feedback” que acrecienta el fenómeno isquémico. La lesión o destrucción de los endotelios y la respectiva exposición de la capa subendotelial conducen a la agregación plaquetaria, la liberación de serotonina y TXA2 y a la pérdida de la refractariedad a la angiotensina II; se altera entonces la regulación hemostática de las interacciones plaquetas-pared de los vasos sanguíneos a cargo de la PGI2 y el NO y sobreviene la coagulopatía característica de la enfermedad representada por trombocitopenia y hemólisis. El endotelio vascular dañado expresa también antígenos que a la vez pueden hacer de sus células importantes blancos inmunitarios; con frecuencia se reportan anticuerpos antiendotelio los cuales, junto con complejos inmunes y células endoteliales, alteran la función de sus autacoides a más de favorecer la liberación de mitógenos y factores de crecimiento detectables paraclínicamente antes de que aparezcan signos y síntomas de la enfermedad. En la preeclampsia-eclampsia hay activación de neutrófilos que secretan elastasas y otras proteasas capaces también de desintegrar las células endoteliales, la membrana basal y la matriz subendotelial. Se liberan radicales libres y se sintetizan leucotrienos que a más de aumentar la permeabilidad vascular, activan a la vez los neutrófilos. Se consideran en buena parte responsables de la presencia de edemas y también de la angiopatía que acompaña a la enfermedad. Especial transcendencia se da en la actualidad a la disminución del NO en la ocurrencia del síndrome de preeclampsia-eclampsia. Prototipo de hormona paracrina local paradójicamente siendo el óxido nítrico un gas letal, en el embarazo es indispensable para que su curso sea satisfactorio. Su formación no está limitada a las células endoteliales, también es liberado por células renales,

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tejido nervioso, médula adrenal, músculo liso vascular, plaquetas, neutrófilos y probablemente otras células del organismo humano. En cuanto a la participación de la endotelina 1 (Eh) en la enfermedad debe recordarse que se cataloga como el más potente vasoconstrictor descubierto hasta hoy, tanto como 10 veces mayor que la angiotensina II y que liberada en exceso provoca daño celular, sus niveles se incrementan exageradamente en situaciones de anoxia isquemia. Ha sido detectada en todos los lechos vasculares incluyendo los utero-placentarios, arteria y venas umbilicales, también en las neuronas de los núcleos supraóptico y paraventricular y en el lóbulo anterior y posterior de la hipófisis y en este último, al igual que la vasopresina, se ha sugerido interviene en el balance de agua y eventualmente en asociación con la ocitocina podría participar en la fisiopatología del parto por su actividad uteroestimuladora. Se ha sugerido también que interviene en la función gonadotropa del lóbulo anterior de la hipófisis y por consiguiente en sus efectores. La liberación de prolactina estaría también bajo la influencia de la endotelina. Estas particularidades de la endotelina, también hormona local, liberada en exceso en la preeclampsia-eclampsia por el sistema nervioso refuerza la clásica concepción patogénica según la cual hay hiperfunción hipotálamo-hipofisiaria propia de la enfermedad. En la preeclampsia hay una respuesta exagerada a los agentes vasoconstrictores especialmente a la endotelina y a la angiotensina II la cual, además, estimula la reabsorción tubular proximal de sodio, la liberación de aldosterona, de noradrenalina, de inhibidores del factor tisular activador del plasminógeno y de factores de crecimiento que actúan sobre las células musculares de los vasos sanguíneos y sobre la matriz extracelular. La liberación de endotelina, potente vasoconstrictor ha sido recientemente postulada como agente causal de la preeclampsia junto con la formación de radicales libres que a su vez estimulan la degradación del óxido nítrico. Se observa un aumento en la expresión de moléculas de adhesión leucocitaria, eventos que condicionan incremento de las resistencias vasculares periféricas. Debido a su estratégica localización, entre la sangre circulante de la pared vascular, el endotelio interactúa con células y mediadores neurohumorales, controlando de esta manera el estado de contractilidad vascular. El más importante estímulo para la liberación de óxido nítrico (NO) es el estrés por fricción y el estrechamiento pulsátil de la pared vascular, así como también la liberación de sustancias vasoactivas sistémicas y locales. El NO es el vasodilatador endógeno más potente y parece responsable del mantenimiento del tono vascular basal. Otras propiedades del NO incluyen efectos inhibidores sobre la proliferación y migración de las células musculares lisas, adhesión de leucocitos al endotelio y agregación plaquetaria. El endotelio vascular

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media la habilidad de los vasos sanguíneos para alterar su arquitectura en respuesta a los cambios hemodinámicos. Numerosos trabajos demuestran que el NO derivado del endotelio es el que contribuye más con esta remodelación, participando de manera importante como regulador negativo de la proliferación del músculo liso vascular en respuesta a estímulos presores. La bradikinina es un potente vasodilatador y también estimula la liberación de NO y del Factor Hiperpolarizante Derivado del Endotelio ambas sustancias dilatadoras. La bradikinina ejerce su actividad vasodilatadora principalmente a través de la liberación de NO. Estimula la producción del activador del plasminógeno de tipo tisular (t-PA) que le permite desempeñar un papel importante en mantener el balance fibrinolítico y exhibe un efecto antiagregante plaquetario a través de la liberación de NO y prostaciclina. Las principales sustancias vasoconstrictoras derivadas del endotelio incluyen la angiotensina II y la endotelina. La angiotensina II es un potente vasoconstrictor que también ejerce diversos efectos sobre la estructura y la homeostasis vascular; incrementa la producción de inhibidor tipo 1 del activador del plasminógeno, el inhibidor endógeno primario de t-PA y promueve el crecimiento vascular, además estimula la producción de otros factores de crecimiento; se ha demostrado el papel de la angiotensina II en la respuesta inflamatoria. La angiotensina II también, aumenta la respuesta de agregación de las plaquetas a agonistas plaquetarios directos y estimula la producción de endotelina. La endotelina, promueve la proliferación de células musculares lisas y la secreción de matriz extracelular, contribuyendo a la formación de las placas ateroscleróticas. Es un péptido regulador distribuido en muchos sistemas orgánicos que produce potentes efectos fisiológicos y algunos patológicos entre otros la preeclampsia. La similitud de la endotelina con neurotoxinas sugiere que su actividad se basa en modular los canales iónicos. Se sabe que su efecto depende de la presencia de calcio y que no se modifica por bloqueo colinérgico o serotoninérgico. En la actualidad se sabe que la ET-1 promueve el ingreso de calcio a las células por dos mecanismos, 1) movilización directa de calcio independiente de dihidropiridinas, 2) el ingreso depende de los canales de calcio. El papel de la ET-1 en la regulación del tono vascular es indiscutible; para que el efecto se lleve a cabo, es necesario un endotelio intacto, donde se sumen las acciones de prostaciclina y NO (ambos estimulados por la ET-1) que antagonicen su efecto vasoconstrictor. Se conocen los siguientes efectos biomoleculares de la endotelina: 1) Efecto inotrópico positivo; 2) efecto cronotrópico positivo; 3) moviliza calcio intracelular; 4) acción mitogénica e hipertrofiante miocítica; 5) remodelamiento vascular; 6) inhibe la liberación de renina; 7) estimula la vasopresina, adrenalina, factor natriurético auricular, óxido nítrico y la actividad de la prostaciclina; 8) acción aterogénica; 9) constriñe arteriolas aferentes y eferentes glomerulares. La suma de todos estos

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mecanismos controla el tono vascular y el flujo sanguíneo, tanto en el ámbito sistémico, como los cambios necesarios en el ámbito local, según se requiera. La disfunción endotelial es ampliamente reconocida como un evento temprano en la patogénesis de la preeclampsia. La lesión endotelial provoca áreas de denudación vascular, ruptura de la íntima y necrosis de las células musculares lisas. La exposición del subendotelio y los componentes de la Media del vaso a la corriente sanguínea, conducen a la activación del sistema hemostático. El deterioro de la vasodilatación mediado por el endotelio puede deberse a disminución de la producción del NO o disminución de la respuesta al NO por el músculo liso vascular. Mediadores químicos de la disfunción endotelial en la preeclampsia son numerosos: 1) aminas vasoactivas; 2) proteasas plasmáticas; 3) lípidos bioactivos; 4) deportación de trofoblasto; 5) citoquinas; 6) radicales libres (stress oxidativo); 7) antígenos de membrana leucocitarios, moléculas de adhesión intercelular) y 8) endotelinas. Los radicales libres son productos de un proceso complejo a cargo de sistemas enzimáticos que actúan en células PMN, macrófagos y células endoteliales. El radical superóxido es generado por un sistema enzimático especializado (NADPH-oxidasa) localizado en la membrana plasmática y en las vacuolas de fagocitosis. El NADPH proporciona electrones y requiere como coenzimas una flavoproteína, una ubiquinona y un citocromo b (b245 ó b558). La interacción de las moléculas de superóxido de forma espontánea o catalítica (por la superóxido-dismutasa) genera peróxido de hidrógeno el cual no es un radical libre, pero, es capaz de ejercer efectos tóxicos a través de dos mecanismos principales: sistema mieloperoxidasa/haluro/peróxido de hidrógeno (sistema de Klebanoff) y la formación de radical hidroxilo. El stress oxidativo es un desequilibrio entre las fuerzas pro-oxidantes y anti-oxidantes (específicamente contra los aniones superóxido). En los embarazos con preeclampsia ocurre una significativa disminución de la protección anti-oxidante que se correlaciona con niveles bajos de la enzima peróxidodismutasa (que cataliza la transformación de superóxido en peróxido de hidrógeno que a su vez es sustrato de la catalasa que a partir de éste produce oxígeno y agua). El superóxido es capaz de unirse al ON y formar peroxinitrato que es altamente citotóxico al unirse a proteínas; además, niveles elevados de peroxinitrato indican baja disponibilidad de ON con todos los efectos perjudiciales que a nivel vascular esto implica. El peroxinitrato puede mediar en varios tipos celulares, también lo hace en la apoptosis y en la necrosis. En recientes estudios se ha demostrado que el peroxinitrato exógeno puede activar la síntesis de prostaglandinas e inhibir la adhesión leucocitaria.

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Las concentraciones séricas elevadas de colesterol, trialciglicéridos (TAG), VLDL, LDL y los bajos niveles de HDL son factores que intervienen en el daño endotelial y por tal razón se han asociado con el desarrollo de PE. En las mujeres con preeclampsia la actividad lipolítica está aumentada, lo que determina una mayor captación por las células endoteliales de ácidos grasos libres que luego son reesterificados a TAG. En la preeclampsia puede encontrarse acumulación de lípidos en células endoteliales, glomerulares y miocárdicas (la hiperlipidemia crónica puede alterar la estructura y función de las membranas endoteliales con la consiguiente lesión y disfunción endotelial; las lipoproteínas se acumulan dentro de la íntima en sitios de lesión, lo cual proporciona la oportunidad para su oxidación). Las LDL oxidadas son citotóxicas para las células endoteliales y ávidamente captadas por macrófagos, formándose células espumosas. Todos estos cambios son considerados como precursores en la formación de placas ateromatosas. Se ha encontrado un aumento del estrés oxidativo y la peroxidación de lípidos en placentas de mujeres con preeclampsia (y de sus productos en el suero de estas pacientes) lo cual apoya la hipótesis de la liberación de sustancias placentarias que causan un extenso daño endotelial; como consecuencia ocurre un desbalance de los factores producidos por el endotelio: disminuye la producción y respuesta al óxido nítrico (ON) (vasodilatador, inhibidor de la migración de las células musculares de los vasos sanguíneos, de la agregación plaquetaria y de la adhesión de leucocitos al endotelio y, como se mencionó antes aumenta la producción y la respuesta frente a sustancias endoteliales que promueven la vasoconstricción y la agregación plaquetaria. Para Roberts y Taylor, opcit el actual entendimiento de la preeclampsia ha sido afectado por una excesiva atención a la hipertensión que acompaña a la enfermedad. Múltiples estudios indican que los cambios patológicos y fisiopatológicos en las mujeres preeclampticas no son secundarios al incremento de la presión sanguínea y que el resultado perinatal no se correlaciona bien con el grado de su elevación. Los hallazgos de necropsia en mujeres que murieron con eclampsia son mejor explicados por hipoperfusión de órgano terminal más que por una presión arterial elevada. Además, los cambios morfológicos renales presentes en las mujeres con preeclampsia no son vistos en ninguna otra forma de hipertensión. Otros cambios fisiopatológicos, como la activación de la cascada de la coagulación, la sensibilidad incrementada a los presores, el volumen plasmático reducido y alteraciones en la función del túbulo proximal renal, anteceden al incremento de la presión arterial. Los autores han sugerido que la preeclampsia se puede explicar por la disfunción endotelial a costa de factores producidos como consecuencia de perfusión placentaria disminuida.

EPÍLOGO

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Las páginas precedentes proporcionan información actualizada acerca de los logros científicos alcanzados recientemente. Gracias a los investigadores empeñados en dilucidar aspectos ignorados aún hoy relacionados con la inmunobilogía de la reproducción y más concretamente de sus desórdenes. Con el reconocimiento del embarazo como un alotrasplante susceptible en condiciones normales de ser tolerado y en algunas patológicas como la preeclampsia eclampsia, manifestación de rechazo, se ha abierto un amplio campo de perspectivas que permiten avizorar el desentrañamiento del origen de tan grave complicación. De la lectura de los párrafos contenidos en la presente revisión de conceptos se puede deducir que la preeclampsia-eclampsia tiene una base inmunogenética concepto sustentado en análisis estadísticos, epidemiológicos, clínicos, de laboratorio y en estudios histopatológicos; el reconocimiento experimental de antígenos, de anticuerpos, citoquinas, hormonas, autacoides y demás elementos que participan activamente en la decidua órgano donde se reconoce el trasplante desde su iniciación. La preeclampsia- eclampsia es un continuo que se inicia en la fecundación prosigue en la placentación y culmina con el compromiso endotelial. Es un proceso biológico anormal de origen paterno a través de sus antígenos o materno por intermedio de anticuerpos y respuesta citotóxica irregular; eventualmente podrían ser sinérgicos. Tiene el hospedero los mecanismos inmunomoduladores complejos y sutiles que por variadas causas pueden fallar dando curso a la enfermedad. Gran importancia se ha dado dentro de los antígenos trofoblásticos especialmente al recién descubierto factor HLA-G y su relación con las células T y el fenómeno TH2. Ácidos grasos libres, peroxidación de lípidos, radicales libres, factor de necrosis tumoral productos de degradación de fibronectina, fragmentos deportados del trofoblasto como consecuencia de la isquemia placentaria, respuesta inflamatoria exagerada, activación de neutrófilos por leucotrienos con liberación de elastasas y otras proteasas que lesionan el endotelio. Concentración aumentada de interleuquinas 1 y 6 son todos factores que intervienen en la disfunción endotelial con trastornos de la angiogénesis, de la coagulación, de su reología, de la activación de sus autacoides y de sus consecuencias: vasoconstricción, trombosis y aterosis son todos elementos que intervienen en la alteración de la homeostasis y contribuyen a la maladaptación inmune o son sus consecuencias. Con el trascendental aporte de la endoteliología en las últimas décadas el compromiso del órgano endoltelial ha ampliado el conocimiento de la patogenia de la enfermedad. Fuente de antígenos o diana según las circunstancias y originadoras de anticuerpos participan activamente de la tolerancia o del rechazo del injerto gestacional. La evidencia experimental histopatológica ha demostrado que la perfusión placentaria disminuida es el cambio más temprano y más consistente con la

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preeclampsia, es el fenómeno fisiopatológico inicial de la enfermedad. El trabajo de los investigadores ha indicado que las arterias espirales que perfunden el espacio intervelloso de la placenta preeclámptica fallan en su adaptación a los cambios morfológicos sorprendentes que ocurren en el embarazo normal. En los capilares de la decidua de mujeres preeclámpticas los cambios dinámicos fallan en extenderse más allá hasta el miometrio. Además, muchos están ocluidos por material fibrinoide y exhiben invasión por células espumosas adyacentes y complejos inmunes. Este hallazgo que es muy similar al que ocurre en el rechazo de tejidos trasplantados, es la llamada aterosis. Tiene el potencial de reducir la perfusión trofoblástica que disminuida provoca liberación de factores lesivos al endotelio vascular. En conclusión hay, pues, argumentos suficientes que confirman la participación inmunológica y endotelial en los mecanismos fisiopatológicos de la preeclampsia- eclampsia y que explican su signología y su sintomatología. LECTURAS RECOMENDADAS: Brosens IA, Robertson WB, Dixon HG, The role of the spiral arterias in the pathogenesis of preeclampsia. Obstet Gynecol Annu 1972;1:177-191. Drieckman, W. Toxemias of Pregnancy The Mosby Co. San Luis; 1952. Chesley L. C. Hypertensive Disorders in Pregnancy New York: Appleton- Century – Crofts; 1998. Billingham R. E. Immunology of the maternal fetal relationship en Gleicher N.: Reproductive Immunology. Progress in Clinical and Biological Reserch, Val 70 New York, Alan R. Liss. 1993. Beer AE, Billingham RE. The Immunobiology of mammalian Reproduction Fundations of Immunology Series. Englewood Cliffs N. J., Prentice Hall; 1976. Chaonat G. The riddle of the fetal allograft Ann Intitute Pasteur Immunol. 1984;135: 301. Kovatz, Main EK, Librach C. A class I antigen, HLA-G, expressed in a human trophobasts Science 1990;248:220-223. Dekker G, Sibai B. The immunology of Preeclampsia. Seminars of Perinatology.1999;23:24-33. Fawcett D. TRATADO DE HISTOLOGÍA Mc Graw Hill. Interamericana. Madrid España; 1995.

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GESTATIONAL IMMUNOENDOTHELIOSIS

Preeclampsia-Eclampsia

Jesús Alberto Gómez, MD1

1 Honorary Professor of the Colombian National University Medical School; Master of the Latin American Obstetrics and Gynecology Federation, FLASOG; Past president of the Colombian Federation of Obstetrics and Gynecology, FECOLSOG. Bogotá, Colombia. INTRODUCTION

Preeclampsia-Eclampsia (PE) is the most severe complication of pregnancy, not only from the point of view of obstetrics, but, primarily, of internal medicine. It is the leading cause of maternal and perinatal morbidity in the world, and the survivors of the syndrome, mainly the children of affected mothers, will have to endure throughout their life the consequences of the disease inherent, almost all, to perinatal anoxia. According to the WHO 500,000 women die each year in the world as a result of pregnancy-related complications, with PE appearing as the first cause. For the epidemiologists Myers and Baker one patient dies every three minutes for this cause. The perinatal mortality rate is not fully known. Over the centuries the names and classifications of disease have proliferated as a consequence of the ignorance of its etiology and in good part of its pathophysiology. With regard to names, divisions and subdivisions, as of 1969 Rippmann, quoted by Lindheimer, had collected more than 60 names in English and more than 40 in German applicable to the “hypertensive disorders of pregnancy”, all of them controversial and in good part a product of what someone called “delusional fabrication”. Two hundred and sixty years later, the name Eclampsia proposed by Bossier de Sauvages in 1739 is still present. This term, derived from the Greek word that means lightning, explosion or flash, was applied to the sudden onset, as was said, of seizures in tranquil surroundings, a conception that is contrary to the evidence in the sense that it is actually the aggravation of a premonitory status with progressively alarming signs and symptoms: Hypertension, proteinuria, and edema, among the first, and headache, visual phenomena, and epigastric pain, predominating as secondary, and that together make up the clinical picture of pre-eclampsia. According to Dexter,

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mentioned by Dieckmann, the term had been used by Varandeaus in its text of Gynecology published in 1619.

PURPOSE

Fig. 1 To them will the author of these pages refer on a par with the description owing to the true PE, under whose heading not a few fallacies have been swathed. At the end of an updated review of the syndrome, the author intends to introduce a terminology whose semantics has a meaning that translates the mechanism of what someone has called the disease of hypotheses, and more recently the disease of cascades. The discovery of the human leukocyte antigen (HLA), the loci of genes encoding the Major Histocompatibility Complex (CMH) located on the short arm of chromosome 6 in humans by Jean Dausset (Fig 2), and of its functions by Baruj Benacerraf (Fig 3) cleared the path of reproductive immunology so that, with the exception of the erythrocyte, all nucleated cells in the human body, the sperm included, are capable of expressing antigens, and therefore to induce humoral and cellular responses.

Fig. 2 Fig. 3.

Jean Dausset Baruj Benacerraf

From the sequencing of the genome, the future sequencing of the proteome, and the contribution of immune-endotheliology comes today, as a teleological vision, the untangling of the enigma of the centuries. Probably the escutcheon placed on the panoply of the Chicago Lying-in Hospital (Fig 1), will never display a single name, because the pinnacle of glory will have been reached along the years not by one but by several of the visionaries that with their discoveries have made their dreams come true for the benefit of humankind.

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This was a fundamental discovery that led years later the English biologist Peter Medawar (Fig 4), a follower of the theories of Australian Frank Mcfarlane Burnet (Fig 5), to apply this knowledge to tissue grafting and organ transplantation.

Fig. 4 Fig. 5

Peter B. Medawar Frank Mcfarlane

Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8.

Rupert Billingham Alan Beer Gérard Chaouat They opened the way for pregnancy being considered as a transplant—in this case a gestational one, as was confirmed after years by the research of Rupert Billingham (Fig 6) and Alan Beer (Fig 7) in England and the US, and of Gérard Chaouat (Fig. 8) in France, and for the potential explanation for its non-repudiation under normal conditions, knowing that the gestational couple is formed by two genetically foreign organisms, one coming from the father and expressed by the fetus and the trophoblast, placed in contact with one of maternal origin. These investigators adventured some possibilities: It was said in the beginning that the uterus, as well as the anterior chamber of the eye, was an immunologically

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privileged place, that the fetus had no antigenic properties, that the mother was immunologically depressed, and, finally, that the placenta would act as a barrier to prevent graft rejection. Currently, there are several mechanisms that explain the tolerance to the isotransplant, which are intertwined taking as a fundamental substrate the immune system and its biological modulation, as we will see below. THE PLACENTA To understand the physiology that regulates the fetal-maternal interrelationship, it is mandatory to know the morphology of the elements that compose the placenta: Some elements come from the father: The chorionic villi, their stroma, the fetal vessels, and the trophoblast. Some others come from the decidua, which is of maternal origin. See the diagram by Dr. Alan Beer.

COMPARTIMENTOS PLACENTARIOS

Y TIPO DE CELULAS

Líquido amniótico

Membrana amniótica

Espacio intervelloso

Vellosidad terciaria

Decidua Materna

Citotrofoblasto intimo

Trofoblasto Extravelloso

Canales linfáticos

Glándula uterina

Células dendríticas

Decidua parietal

Trofoblasto corionico

Vasos fetales

Sinciotrofoblasto

Citotrofoblasto

Arteriola materna

Trofoblasto Endovascular

Linfático uterino

Linfocitos deciduales

Macrófagos deciduales

Granulocitos endoteliales

(Beer, Alan E.)

Beer Diagram

THE IMPLANTATION PROCESS, THE CHORIONIC VILLI, THE TROPHOBLAST Approximately six days after fertilization, some digitations of the syncytiotrophoblast extend through the endometrial epithelium and invade the connective tissue or stroma. The syncytiotrophoblast produces enzymes—proteases, which erode the maternal tissues, allowing the blastocyst to penetrate the endometrium. Stromal cells surrounding the implantation site are loaded with glycogen and lipids and acquire a polyhedral appearance. Some of these new cells (decidual cells) degenerate in the vicinity of the syncytiotrophoblast. The

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syncytiotrophoblast engulfs these degenerating cells, which provide it with a very rich source of nutrition for the embryo. Toward the end of the first week, the blastocyst is implanted superficially into the compact layer of the endometrium, and is already getting nutrients from the eroded maternal tissues. Gaps (lacunae) begin to appear in the syncytiotrophoblast that are filled with a mixture of maternal blood from broken endometrial capillaries, and secretions from the eroded uterine glands. The fluid in the lacunar spaces passes to the embryonic disk by diffusion. As maternal blood flows into the lacunae, the embryo has access to oxygen and nutrients. A communication is established between the arterial and venous branches of the maternal vessels and the lacunae, and, therefore, a mother-embryo circulatory system emerges. The oxygenated blood goes into the lacunae from the spiral arteries in the decidua, and the deoxygenated blood is removed through the veins of the decidua. The 10-day embryo and its associated membranes are fully embedded in the decidua. The gap in the decidual epithelium is filled in by an “occluding plug”, a fibrinous blood clot. The end of the second week is characterised by the appearance of the primary chorionic villi. The proliferation of the cells of the cytotrophoblast produces cellular protrusions that grow into the syncytiotrophoblast. It is believed that the growth of the cytotrophoblastic protrusions is induced by the underlying extraembryonic somatic mesoderm. These protrusions are the primary chorionic villi, the first stage in the development of the human placental villi. The syncytiotrophoblast begins to produce a hormone, human chorionic gonadotropin (hCG), which enters the maternal circulation through the lacunae in the syncytiotrophoblast. Very early, i.e., within 4 days after the formation of the zygote, the outer layers of the blastocyst implanting into the endometrium, in the decidualizacion process, give origin to the villi, which according to their degree of maturation will be of the 1st, 2nd, or 3rd order. They are surrounded by the cytotrophoblast, which later, after losing its intercellular limits by the effect of phospholipids that act as adhesion molecules, evolves into a syncytium directly exposed to the maternal blood that bathes it in the intervillous space, in what is known as hemochorial placentation. In accordance with its location, the trophoblast is initially villous, then it reaches the decidua (anchoring trophoblast), penetrates it as well as the myometrium (interstitial trophoblast), and later, through the spiral arteries, invades the maternal circulation (vascular trophoblast) until it colonizes the pulmonary capillaries (tissue trophoblast), where it will remain from the first few weeks of pregnancy, until its completion. Its cells will be detectable in the maternal peripheral venous blood. As soon as the embryo adheres to the endometrial epithelium, the blastocyst begins to proliferate and to gradually differentiate in two layers. One of them is an inner cytotrophoblast cell layer, composed of the outermost cells of the inner cell mass (ICM) of the blastocyst, which are large and more rounded than the others,

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and contain lipid droplets. This modification goes on in the rest of the cells, except for those lining the inner cell mass, which merge in a syncytium—syncytiotrophoblast, which consists of an external mass containing a multinucleated protoplasm that shows no cell limits. The differentiation of the trophoblast is controlled by intrinsic factors and by the extracellular matrix. The trophoblastic cells are the source of several classes of antigens and receptors: The first, HLA-G, C and E, recently described by Kovatz, expressed by the extra-villous cytotrophoblast, are of great importance due to their involvement in the antigen/antibody mechanisms involved in the gestational transplant, as will be seen later. Also important are the TLX antigens or cross-reacting trophoblast/lymphocyte antigens. These have been involved in the auto-anti-idiotypic network of the immune response during pregnancy. The maternal recognition response is directed against them. The Membrane Cofactor Protein and the Decay-accelerating Factor are other proteins expressed by the trophoblast. They function to control the excessive activation of the complement, and there are some who believe that they also control their lysis by the complement-activating antibodies. The trophoblastic cells are also a source of retroviral antigens and receptors, placental alkaline

phosphatase, 2-macroglobulin, Fcg III receptors, and transferrin, all of them involved in transplacental transport mechanisms. TOLERANCE A whole network of inhibitory substances act locally to maintain the mother’s immune tolerance to the fetus that she is carrying. For “classic” immunology, the fetus was not rejected because there were no histocompatibility antigens on the surface of the cells that separate the mother from the fetus. That is, on the surface of the trophoblast, and in the cells of the outermost layer of the placenta. Although this hypothesis is incorrect, the theory of the existence of a neutral barrier between the mother and the fetus is partially true: The antigens of the major histocompatibility complex—HLA Class II, are never expressed in the trophoblast. Furthermore, not only the gametes and the zygote express no antigens of the histocompatibility complex, but the placenta has a differentiated area in contact with the maternal blood where the trophoblast does not express any major histocompatibility antigen (either Class II or Class I): The syncytiotrophoblast, which forms the first line of separation between the placental villi and the maternal blood. According to the model proposed by Matziger, the immune system becomes activated after it recognizes signs of damage or danger, and not because it recognizes something extraneous; thus could be explained the tolerance phenomena involved in the rejection of genetically different cells. In this model, the antigen-presenting cells are activated by signs of damage or alarms sent from

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damaged tissues, such as exposure to pathogens, toxins, or mechanical damage. These signals can be very different in nature: Constitutive or inducible, secreted or intracellular, or they may even involve components of the extracellular matrix. Presenting cells are competent to present foreign antigens, but not to send the costimulatory signal required for the activation of helper T cells (Th), unless these “extraneous” antigens are presented in a “danger” setting. Whereas the rejection of a transplant would occur due to the signals from the tissue damage caused by the surgery itself, which would be interpreted as alarms by the immune system to start the effector response, the non-occurrence of an immune rejection or the maternal tolerance to the fetus is due to the fact that healthy fetuses do not send damage signals. There are different mechanisms involved in the tolerance of the mother to the fetus. First, there is a selective expression of Class I HLA molecules by the extra-villous trophoblast: Type G and C HLA molecules, as are now known the molecules that have replaced the classical HLA-A and B. The expression of HLA-G by trophoblast cells, in turn, is induced by maternal IL-10. The emergence of its soluble forms, turns it into the pregnancy-maintaining molecule, allowing the embryo to live in a genuine symbiosis with the mother, without being attacked by natural killer cells (NK) or cytotoxic CD8 T lymphocytes in the blood from the decidua, when both types of destructive cells are activated by the presence of antigens from the father. The soluble HLA-G molecule stimulates antigen-presenting cells, which lose their ability to respond to stimulation by antigen, differentiating themselves into cells for which this molecule has a suppressive function. HLA-C is a potent inhibitor of NK cells. Moreover, for Beer, HLA-G of paternal origin is responsible for stimulating the production of blocking antibodies in their camouflage role. Macrophages present in the placenta are capable of exerting a suppressive response, unlike general macrophages, which are easily induced to launch an inflammatory response. These macrophages produce very few free radicals and abundant anti-inflammatory molecules such as IL-10 and the IL-1 antagonist receptor. IL-10 is an essential component of tolerance induction, as it stimulates the expression of HLA-G by the trophoblast in vivo. Pregnancy also induces a state of immunotolerance by increasing the number of regulatory CD4 T lymphocytes that express the CD25 marker. This increase occurs immediately after conception and persists until after delivery. Corticotropin-releasing hormone (CRH), produced locally by the decidua and the trophoblast, acts as an autocrine hormone on its producing cell and mutually as a paracrine hormone, by binding to membrane receptors (RCRH), and thus stimulating the expression of L-Fas. The syncytiotrophoblast also secretes progesterone and cytokines that influence the balance between type Th1 and Th2

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Helper CD4 T lymphocytes (Th), shifting the balance toward the Th2 type. They secrete the anti-inflammatory IL-4 and IL-10, while Th1 cells increase the cytotoxic immune response. The syncytiotrophoblast synthesizes the CD95 antigen, as a membrane protein, or in its soluble form, and its L-CD95 ligand, which play a role in the induction of tolerance, preventing the apoptosis of the cells of the embryo and promoting it in the activated maternal T lymphocytes. Another factor that mediates tolerance is the leukemia inhibitory factor (LIF), which is secreted by the decidua during implantation; it binds to its LIF receptor in the blastocyst and helps implantation. Subsequently it is secreted by the decidua and Th2 cells, and binds to its receptor in the syncytiotrophoblast, thus inducing the proliferation and differentiation of the trophoblast. LIF also stimulates the release of CRH by the decidua. The paternal antigens, which are presented to the maternal immune system by the trophoblast, induce the activation of B lymphocytes and the synthesis of antibodies. However, these antibodies do not activate the complement, with the consequent destruction of the cells of the embryo, due to the presence of immunosuppressive factors secreted by the placenta and decidua; thus, maternal molecules MCP and DAF locally transform the cytotoxic antibody by a response-blocking antibody; the mechanism of that blockage is twofold: It binds to the antibody “kidnapping” it, and induces its breakdown. Moreover, some trophoblast antigens expressed by the syncytium are “camouflaged” by being covered by sialomucins or idiotype antibodies, thus reducing their antigenicity so that the maternal immune system fails to act against them. In addition, annexin II is a member of the glycoprotein family that binds to negatively charged membrane phospholipids in a calcium-dependent manner. Secreted by the placenta, it can act on the proliferation of maternal B-lymphocytes with these cells producing IgG and IgM, thus protecting the transplant from cytotoxic T cells. A key factor in tolerance is the expression of the indoleamine 2, 3-dioxygenase (IDO) enzyme, which is the limiting point in the catabolism of tryptophan, and which catalyzes its conversion into L-kinurenin. This protein is involved in preventing the inflammatory response of maternal immune cells through a dual mechanism: It limits the availability of tryptophan required for the proliferation of T lymphocytes, and induces apoptosis caused by the product of this amino acid, L-kinurenin. The enzyme is synthesized and secreted by the syncytiotrophoblast during implantation, with a peak of activity that coincides with the period of formation of the placenta. Once tolerance has been induced, the pregnancy can continue without rejection and without lowering the availability of tryptophan. The IDO is a hemoprotein that can be regulated by free radicals, such as NO, and, additionally, the product of the reaction catalyzed by IDO inhibits the expression and activity of

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the inducible form of the nitric oxide synthase, iNOS. Both enzymes, IDO and iNOS, are expressed in a coordinated manner by action of gamma interferon (INF-γ). Phylogenetically, both IDO and iNOS are very old enzymes related to the immune response, playing a dual role: On the one hand, if the situation is of “danger”, they can defend the body from the attack of foreign agents by favoring the phagocytic response and the production of free radicals by presenting cells (iNOS); on the other hand, they limit tryptophan for survival (IDO), thus favoring tolerance. Nitric oxide exerts key functions in the symbiosis between the mother and the embryo. At the beginning of implantation, NO is produced by trophoblastic NOS in the blastocyst and released to the surrounding milieu. Thus, it promotes the relaxation of the endometrium that favors implantation, and also activates guanylate cyclase, with the subsequent elevation of the intracellular levels of GMPc. This second messenger is involved in several functions necessary for development. However, high levels of NO, caused by the iNOS activity in maternal macrophages induced by INF-γ as part of the inflammatory response, can induce apoptosis in blastocyst cells through a mechanism involving the caspase cascade. DECIDUA Shortly after fertilization, the endometrium begins its transformation into decidua, the maternal structure of the placenta, composed of polygonal cells with a large nucleus. Apart from hosting trophoblastic cells, it also contains granulocytes, macrophages, T and B lymphocytes, dendritic cells and Natural Killer cells (NK). An entire cellular microcosm where the transplanted organ is recognized by its host, and where there is large cybernetic activity—information and control, the former exercised by antigens, and the latter by humoral and cellular responses, with profuse involvement of cytokines, growth factors, and hormones. According to Iglesias et al., leukocytes are important components of the human endometrium. During the proliferative phase of the menstrual cycle they account for as much as 10% of all stromal cells, prior to implantation they account for 20%, and in the early stages of pregnancy, as the endometrium becomes decidua, the leukocytes account for as much as 30% of all cells. In particular, T lymphocytes and NK cells are heterogeneous populations, with subpopulations matching the cytokine pattern they secrete. NK cells are large granular cells that begin to disappear at the end of gestation. They have granules in their cytoplasm which contain perforins and grancins, indicating their significant cytolytic activity. Since they are in contact with the interstitial trophoblast and are abundant at the time of implantation, NK cells are considered important for this process and for the development and growth of the placenta. NK cells have receptors (KIR 2-KIR 3) that interact with HLA-G, -E, and -C antigens of the extra-villous trophoblast by modulating implantation and its invasion, as well as the vascular transformation of the spiral arteries.

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The macrophages (Hofbauer cells), present in large numbers in the decidua, contain estrogen receptors that regulate their concentration; their chemotaxis depends on: 1. The inflammatory response owing to the invasion of the decidua by the trophoblast, 2. The high levels of steroids, and 3. The increased concentration of hormonally stimulated peptides such as colony-stimulating factor (CSF-1), macrophage and granulocyte colony-stimulating factor (GMCSF), Tumor Necrosis Factor (TNF), and interleukin 6 (IL6). After implantation the macrophages are distributed in the decidua throughout pregnancy. They are HLA-DR, and express low levels of HLA-G. T-lymphocytes from the decidua express CDRO, CD 69, CD71, HLADR, DP or DQ activation markers, and are different from the T cells in the peripheral blood, where the population of regulatory T cells is increased in relation to cytotoxic T, B, and helper lymphocytes. Antibody-producing B cells are tunica intimately involved in the mechanisms of the gestational transplant. Regulatory T cells accumulate in the uterus and suppress the response to the paternal antigens. They increase in numbers in the first and third quarters. They control the response through cellular interactions and the production of TGF β L10. Cytokines are low molecular weight moieties with varied local effects. According to the pattern of production of cytokines produced by T lymphocytes, four patterns can be identified. The most important ones for local tolerance are the T helper I (THI) and T helper 2 (Th2) patterns. Thl cells secrete interleukin 2 (IL-2) and interferon gamma (IFN-γ), which generate inflammatory and cytotoxic immune responses. In contrast, Th2 cells secrete IL-4 and IL-10 that promote humoral and anti-inflammatory responses. Type Th2 T-cells would be involved during normal pregnancy through the local production of IL-4, IL-6, IL-10, granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), type 1 colony-stimulating factor (CSF-1), which would allow placental growth and survival. In contrast, and according to this same thesis, a response of the Th1 type would cause fetal resorption during pregnancy mediated by NK cells (activated by INF-γ) or LAK cells (NK cells activated by IL-2). The decidua shows a predominant Th2-type cytokine pattern, whose effect is not limited to infiltrating leukocytes, with the trophoblast being the main source of IL-4 and IL-10. Although a balance between cytokines Th1/Th2 has been used to explain a successful pregnancy, this paradigm may be oversimplifying. Among the multifunctional activities of the placenta, its participation in the dynamics of gestational graft tolerance or rejection stands out. Paternal HLA antigens, among others, expressed by trophoblast and dendritic cells contained in the villous stroma, also rich in antigens, induce both humoral and cellular maternal responses. The placenta is essentially an allograft. In the words of Dekker and Sibai, its implantation involves a system of allogeneic recognition by NK cells rather than by

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T cells. Nearly 75% of all decidual cells express CD45, thus reflecting their bone marrow origin. As pregnancy progresses, the number of macrophages and T-cells in the decidua remains constant, but the number of large granular lymphocytes decreases dramatically. These lymphocytes are similar to NK cells. The cells of the NK lineage, as well as large uterine granular lymphocytes, kill target cells that are deficient in the expression of type I human leukocyte antigens (HLA), rather than recognizing the presence of extraneous HLAs. The syncytiotrophoblast is devoid of the classic HLA antigens of types I and II. Although this prevents their recognition by maternal T-lymphocytes, the loss of class I molecules results in these cells becoming susceptible to attack by NK cells, but the union of a maternal IgG antibody to an 80 kDa protein present in the syncytiotrophoblast may be important to prevent the attack of the NK cells. The invading cytotrophoblast, where the cells are in direct contact with the maternal tissue, expresses the relatively non-polymorphic HLA-G molecule described by Kovats et al in 1990, which protects it from being recognized by NK cells. The invading cytotrophoblast also expresses HLA-C. Considering important positions in the binding peptide, HLA-C is also less polymorphic as compared with both HLA-A and HLA-B. NK cells express killer-inhibiting and -activating receptors that are able to recognize the HLA Class I molecules. The repertoire of receptors expressed by the large natural lymphocytes differs from woman to woman. HLA-C seems to be the most relevant in influencing the function of NK cells. The two killer-inhibiting receptors that are specific for all of the HLA-C alleles, also recognize the HLA-G, suggesting that the HLA-G is the universal inhibitor of histolysis caused by NK cells. The trophoblastic invasion may be dependent on appropriate cytokines being produced by the large granular uterine lymphocytes and other CD45 cells in the decidua in response to the expression of HLA-G on the cytotrophoblast. This phenomenon is called immunotropism. Many cytokines, in a closed and complex interaction with steroids and prostaglandins, are essential for the development of early pregnancy. For example, tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interferon-gamma (IFN-γ), IFN-β, INF-T, and the transforming growth factor beta I inhibit trophoblastic inhibit. Conversely, interleukin I (IL-I), Vascular Endothelial Growth Factor, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor and IL-6 stimulate trophoblastic growth.

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REGNANCY IS A TRANSPLANT, AND AS SUCH CAN BE ACCEPTED OR REJECTED

By virtue of the stimulus of the non-polymorphic class I HLA-G histocompatibility antigen, originated in the extra-villous trophoblast, the phenomenon begins in the decidua, a true gestational lymphoid organ to whose conformation concur, as has already been stated, both paternal and maternal elements, creating a cellular microcosm with the participation of granulocytes, macrophages, monocytes, B and T lymphocytes, NK cells, and dendritic cells. From the morphologic works of Brosens et al., changes are known to occur in the uterus-placental circulation and more specifically in the spiral arteries, and therefore in their endothelium, both in the basal and the radiated arteries in the course of a normal pregnancy.

Arterias

espirales

arteria

basal

arteria

radiada

CAMBIOS

ESTRUCTURALES

Pared muscular

Ø 150 - 250 µ

Segmento

angosto

Arterias

espirales

arteria

basal

arteria

radiada

NORMOTENSION P-ECLAMPSIA

ESPACIO INTERVELLOSO

1/3

D

E

C

I

D

U

A

MIOMETRIO

Thanks to immunology, pregnancy is now accepted as a transplant susceptible of being either tolerated or rejected according to normal or abnormal antigen-antibody mechanisms. Paternal CMH antigens expressed by the fetus, the trophoblast, and the dendritic cells contained in the stroma of the chorionic villi induce humoral and cellular responses in the mother, the former giving rise to the formation of so-called blocking antibodies (immunoglobulins), which as immunomodulatory factors balance and counter the cytotoxicity of the latter.

Within the first 10 to 12 weeks of gestation occurs the first invasion of trophoblastic cells that surround the chorionic villi and are carriers of paternal antigens, to the wall of the spiral arteries, reaching the border between the decidua and the myometrium; toward weeks 20 to 22, a second wave involves the myometrial segment of these capillaries (basal arteries) until radiated arteries are reeached.

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The middle layer of the arterioles is replaced by fibrinoid material which embeds the invading trophoblast. There is low resistance to blood flow with the consequent supply of nutrients to the developing fetus. The muscular layer of the vessels being temporarily replaced, these become flexuous, true sack-like pseudoaneurysms, thereby facilitating the uterus-placental perfusion that will be reflected in the inter-villous space now turned into a high-capacitance, low-resistance, and low-pressure system. The non-occurrence of the second migration has been interpreted as a manifestation of immune graft rejection, and the absence of intravascular trophoblast in the radiated basal arteries, combined with the imbalance between the endothelial vasodilator autacoids, prostacyclin (PG12) and nitric oxide (NO), and vasoconstrictors, thromboxane (TXA2) prostaglandin (PGH2) among others, with a predominance of the latter, as the cause of the decrease in uterus-placenta perfusion and therefore of the ischemia of the decidua, the inter-villous space, and the placenta in general. There will be a production of O2-free radicals and lipid peroxidation, which will inactivate NO and inhibit its release from the endothelium. See the diagram.

PREECLAMPSIA – AN IMMUNE IMBALANCE PURE pre-eclampsia is a disease of the first pregnancy, as has been explained earlier. A previous normal pregnancy is associated with a marked decrease in the incidence of pre-eclampsia in a subsequent pregnancy; even a previous miscarriage provides some protection in this regard. The protective effect of multiparity is lost with the change of sexual partner. The adverse impact of having a new partner, a fact first described by Need, has been corroborated by other researchers. Studies and publications by Dekker and B.M. Sibai have focused, among other things, on the relationship between abnormal immune factors and preeclampsia. The repeated exposure of a woman to the antigens contained in the sperm may prevent preeclampsia. In contrast, the use of barrier methods doubles the risk of developing the disease. Robillard et al interviewed 1011 women about maternity and the duration of cohabitation prior to conception. For both groups (primiparous and multiparous women), the duration of cohabitation before conception was inversely related to the incidence of preeclampsia. Both short exposure to sperm and artificial insemination with donor sperm led to a significant increase in the risk of preeclampsia. Orally transmitted sperm antigens stimulate the intestinal lymphoid tissue causing a type Th2 cellular response. Based on this report, Dekker surveyed 41 primiparous and 44 multiparous women. In the group with preeclampsia fewer women (44%) had a shorter time of cohabitation with their partner before pregnancy as compared with the control group (82%). However, the protective effect of exposure to semen is not fully understood. This can occur because the T cells in the lower tract having special receptors can recognize antigens and launch a sensitization response.

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Additionally, TGF-beta 1 in the seminal plasma can initiate an endometrial infiltration by leukocytes with an up-regulation of the expression of the granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, and a decreased expression of IL-2. This causes a transient state of hyporesponse of T lymphocytes to paternal class 1 HLA. In addition to epidemiological studies, there have been numerous reports on the immune phenomenon in preeclampsia. These include antigens against endothelial cells, an increase in circulating immune complexes, complement activation, and the deposit of complement and immune complexes on spiral arteries, placenta, liver, kidney, and skin. Also, an increase in the activity of certain cytokines and a low proportion of T helper cells in the second quarter of a future preeclamptic woman. Acute atherosis is histologically similar to the lesions seen in immune reactions of transplanted organs. There is no doubt that in preeclampsia patients there are histopathological alterations of immune origin, but the question is whether such a phenomenon is the cause or the effect of preeclampsia. The deposit of immune complexes, complement and fibrin on the vessels of the decidua can occur either as a response or as a cause of vascular occlusion. Similar results described in the chorionic villi could be the consequence of placental ischemia. Low levels of HLA-G of the invading cytotrophoblast can escape the maternal immune surveillance. Colbert et al., were the first to observe a low level of mRNA for HLA-G in the trophoblast of preeclamptic patients as compared with those with a normal pregnancy. This may be the result of a low number of trophoblastic cells. Will et al., found that the cells of the invading cytotrophoblast stained for cytokeratin expressed HLA-G, whereas in eclampsia, cytotrophoblast clusters were devoid of HLA-G. Similar findings were reported by Lim et al. The attenuated release of HLA-G in the invading cytotrophoblast can be relevant in the pathogenesis of preeclampsia, but whether this phenomenon is caused by a trophoblastic alteration or the result of a structural genetic mutation is not yet clarified. PE has an immune origin. If preeclampsia is caused by immune maladaptation, what mediators cause endothelial activation? When the leukocytes of the decidua are activated, a series of mediators can be released that can act with endothelial cells: 1. Cytokines Cytokines are the first candidates to be the molecules responsible for endothelial activation in preeclampsia. Most studies have reported increased levels of TNF-α and IL-1 and increased levels of soluble TNF-α receptors and IL-1 receptor antagonists. The serum levels of IL-2 (an important cytokine in the pathway of T cells) are also increased in preeclampsia. Increased plasma levels of ceruplasmin, complement activity, Alpha 1 antitrypsin, and haptoglobin, and decreased levels of albumin and transferrin in preeclampsia, are characteristics of an acute-phase

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reaction that could be related to increased levels of IL- 6. The source of these Th1 cytokines can be the leukocytes of the decidua. Decidual production of IL-2 is increased in preeclampsia, which can lead to a proliferative and cytotoxic activity also increased in the large uterine granular lymphocytes and also to the conversion into lymphokine-activated killer cells. It should be noted that the placenta can also produce Th1 cytokines. Placental cells express erythropoietin, the prototype molecule for transcriptional regulation by hypoxia in mammals. TNF-alpha and IL-1 have DNA sequences homologous to the hypoxia response-enhancing element in the erythropoietin gene, thus promoting a not yet proven potential molecular relationship between placental hypoxia and the stimulation of the production of cytokines. Dysfunctional endothelial cells are subjected to activation and produce leukocyte-endothelium adhesion molecules that mediate the adhesion of the inflammatory cells. This inductive process is mediated by cytokines produced by inflammatory cells and activated endothelial cells. Preeclampsia is associated with increased levels of these adhesion molecules, an increase that can be an early event. Increases in the levels of IL-6 and IL-1 receptor antagonists in preeclampsia are correlated with high concentrations of these adhesion molecules. Hamai et al provided important evidence about the abnormal production of cytokines (elevated levels of IL-2 and TNF-α) in women who would later develop preeclampsia, a phenomenon that is present in the first quarter. The chronologic characteristics of the abnormal production of cytokines in preeclampsia is an argument against the hypothesis of placental ischemia as a cause of the disease, but are consistent with a defective maternal-fetal immune interaction as the cause of the syndrome. In preeclampsia, circulating free fatty acids increase 15 to 20 weeks before the onset of the clinical disease. TNF-α, IL-1 and IL-6 are known to induce adipocytic lipolysis, to promote the de novo synthesis of fatty acids in the liver, and to disrupt their oxidation and ketogenesis. Therefore, lipid-related changes in preeclampsia can reflect effects of the cytokines. Furthermore, free fatty acids can alter the endothelial production of prostacyclin and nitric oxide, possibly reducing the preventive activity of albumin against toxicity. 2. Elastases and other markers of neutrophilic activity Activated neutrophils release enzymes such as elastase, which can destroy the activity of the endothelium. Elastase plasma levels are increased in preeclampsia, and correlate with markers of endothelial dysfunction. In normal pregnancy both the serum levels of TNF-α and IL-6 and their soluble receptors increase with gestational age. The same is true for circulating immune complexes and complement activation. Neutrophils in turn can be activated by factors of the complement. Complement activation markers are increased in preeclampsia, and

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correlate with the levels of elastase and neopterin, and with increased levels of IL-6. Normal pregnancy is characterized by activated neutrophils, as evidenced by the increase in intracellular ionized calcium and the circulating levels of neopterin, lactoferrina, and defensin. Neutrophil activation is even more increased in preeclampsia. The increase in the basal expression of neutrophilic CD 11b in preeclampsia is a strong indication of neutrophil activation in vivo, and is correlated with the plasma levels of uric acid. Sacks et al., found that in normal pregnancy both granulocytes and monocytes exhibit significant increases in the levels of CD11b, CD64 and CD14 as compared to those of the non-pregnant women, whereas in preeclampsia there is a greater leukocyte activation characterized by an altered phenotype and an increased intracellular production of reactive oxygen species. Normal pregnancy may represent a “mild” inflammatory state, whereas preeclampsia is characterized by an inordinate degree of inflammation. 3. Oxygen free radicals Lipid peroxides and oxygen free radicals are highly reactive and very harmful compounds. In normal pregnancy, the former increase, but antioxidants also do so to counteract their toxic actions. In women with preeclampsia, however, the circulating levels of lipid peroxides are increased, but antioxidant activity is diminished. Activated leukocytes are an important source of free oxygen radicals in preeclampsia. Furthermore, activated leukocytes can irreversibly convert endothelial xanthine dehydrogenase into oxidized xanthine thus causing the endothelial release of oxygen free radicals. The placenta is another special source of free radicals in preeclampsia. With regard to the antioxidants, the problem in preeclampsia is complex, but the disease in general cannot be characterized by an antioxidant deficiency. Water-soluble antioxidant nutrients such as ascorbic acid, alpha-tocopherol and beta-carotene are initially consumed, followed by lipid-soluble antioxidants. The oxidative imbalance in preeclampsia is closely related to the activity of TNF. Because antioxidants control the redox state of mitochondrial glutathione, which is an important endogenous modulator of the production of TNF-α, they selectively inhibit the release of this factor.

THE ENDOTHELIAL ORGAN AND PREGNANCY Thanks to the contribution of technology, specifically histochemistry, immunocytochemistry, autoradiography, cryofracture, transmission- and scanning-electron microscopy, coupled with the progress of research in the fields of biochemistry and molecular biology, it has been possible in recent years to carry out an exhaustive study of the ultrastructure of the endothelium. From a passive element, as it was considered in the past, now from the morphological, functional, and conceptual stand points it has come to be a real multifunctional organ, apparatus or system of such a magnitude, that it has recently given rise to a new scientific discipline, endotheliology. This new branch of knowledge has allowed us to find out about its participation in both the physiologic and pathological processes

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that affect individuals, either as a determinant thereof, or as a target organ, an effector of immunological, metabolic, and even mechanical processes that, of course, can become impaired along its lifetime. The knowledge of the endothelial organ has also allowed for the pharmacological management of its disorders and dysfunctions, with undeniable benefits for the recovery of health or the amelioration of the pathological manifestations. MORPHOPHYSIOLOGY Since the conception, embryogenesis and development of the new being, until its death, the endothelial organ has an inescapable involvement; hence its enormous significance. It is composed of the following elements: Endothelial cells, pericytes or subendothelial dendrocytes, vascular smooth muscle cells, the basal membranes of each one of these elements, and the extracellular matrix. Together, these elements form a histofunctional unit.

A ubiquitous organ, the endothelium has a varied histological structure in accordance with its seat and function: In elastic, distribution or muscle, transition, and specialized arteries, and in the capillaries, as well as in the lymph nodes. An example of this is the aortic endothelium, which has no leukocyte receptors, unlike the endothelium of the post-capillary veins. NORMAL ENDOTHELIAL FUNCTION The endothelium is a ubiquitous, unlimited, pluripotent and multifunctional organ, also with a circadian activity. It has autocrine, paracrine, and endocrine properties. Its dynamics is expressed by the following characteristics: Commands angiogenesis. Is the active interface between the blood and the tissues, regulating the transendothelial exchange. Has secretory functions.

The endothelium is a continuous layer that forms the inner lining of arterial, venous and lymphatic vessels, as well as of the heart chambers and their valves, the anterior chamber of the eye, and the corpora cavernosa. As a whole, it weighs more than the liver, because it reaches 4 pounds, and occupies a surface area of 16,145 sq. f.; it regulates the daily transit of 7,200 liters of blood. More than half the weight of the lung corresponds to endothelial tissue.

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Controls the vascular tone and is a rheological vasomodulator, releases vasodilating and vasoconstricting autacoids. Perceives mechanical forces such as shearing, and therefore is sensitive to tension and pressure. Has both pro and anticoagulant properties; regulates platelet aggregation and anti-aggregation. Possesses an antigenic system of its own, captures immunological and chemical signals. Has anti-inflammatory properties. Factory free radicals. It is a para-neuron, belonging to the neuroendocrine system.

ENDOTHELIUM AND IMMUNOLOGY

The privileged location of the endothelial organ permits it to play a prominent immune role in both physiological and pathological processes, mainly those related to inflammation and organ transplants, and, of course, in pregnancy. Antigen-presenting endothelial cells, additionally playing co-stimulatory roles, initiate the immune response against transplants and, in turn, may become the target of antibody- or cell-mediated immune responses, participating in the development of the inflammatory response and contributing to the destruction of the graft. In regard to pregnancy as a transplant, for this to be successful an initially proliferative response is required at the time of implantation to produce cytokines necessary as growth factors for the trophoblast and for angiogenesis in the decidua (immunotropism), followed by an anti-inflammatory process to proceed with development and growth. If this stage does not occur, the endothelial cell becomes the target of the inflammatory response, and its surface turns from thromboresistant into thrombogenic, with the supply of maternal blood to the embryo being impaired and stopped. This phenomenon, present in preeclampsia, is similar to what occurs in the rejection of organ transplants. As has already been stated, the endothelial lining has vasoconstrictor and vasodilator, pro-coagulant and anticoagulant, pro-inflammatory and anti-inflammatory properties, promotes or inhibits cell growth, and arrests the angiogenesis process. It actively participates in the inflammatory response and in immune pathological processes such as preeclampsia. It is able to synthesize an infinite cataract of molecules with vasoactive and hormonal properties. In addition, it synthesizes neuropeptides, neurotransmitters, cytokines, growth factors, adhesion molecules, and membrane receptors. The endothelium, with a circadian behavior, early in the morning is stickier, increases the synthesis of PAI-1 and decreases its fibrinolytic activity, coinciding with the increased activity of the sympathetic system and platelet aggregability.

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ENDOTHELIAL CELL INJURY IN PREECLAMPSIA-ECLAMPSIA The recognition of the endothelial cell injury in diseases such as atherosclerosis, thrombotic thrombocytopenic purpura, and hemolytic uremic syndrome, has prompted extensive studies of the endothelial cell function. After the injury, the production of anticoagulants and vasodepressants is reduced. Disorders of the endothelial union complex and the concomitant loss of the regulated transport of fluids and proteins, lead to their extravasation from the intravascular space. In addition to the loss of protective functions, the injured endothelial cells also play new roles. The synthesis of pro-coagulant substances and the activation of the coagulation cascade occur at sites of endothelial disruption and promote platelet aggregation and clot formation. The injured endothelium produces mitogens, at least one of which, the platelet-derived growth factor, is also a powerful vasoconstrictor. The increased membrane permeability, the formation of clots, vasospasm, and remodeling of blood vessels, as well as the vital response to the disruption of the vascular integrity, can cause serious disorders such as those involved in the pathogenesis of preeclampsia. There are those who think that the endotheliopathy and the subsequent coagulopathy are precipitating factors of the syndrome. The most consistent morphological alteration in eclamptic women according to Contreras, quoting McCartney and Spargo, is the renal injury known as glomerular capillary endotheliosis, where the cells are dilated with intracellular inclusions. This finding is present in more than 70% of all primiparous women with preeclampsia. The clinical characteristics of preeclampsia, namely, edema and protein loss through glomerular capillaries, are consistent with the dysfunction of the endothelial transport. The increased albumin clearance rate, coupled with the staining with Evans blue of the intravascular space of preeclamptic women, is a demonstration of the loss of the endothelial cell integrity in these women. The biochemical evidence of endothelial cell injury in preeclamptic women is still limited. Fibronectin and factor VIII antigen, two factors known to be released by injured endothelial cells, are increased in the blood of women with preeclampsia. Furthermore, the serum of women with preeclampsia has a mitogenic activity that exceeds that of control women. Whether this is the result of the release of mitogens directly from the injured endothelial cells or of platelet activation has not been established. Much attention has been directed to the increased thromboxane/prostacyclin ratio found in women with preeclampsia. Although this change has been suggested to be a consequence of a decreased production of prostacyclin by the placenta, an endothelial cell injury model also explains this finding. The dysfunctional endothelium produces less prostacyclin and activates platelets, which subsequently release thromboxane. The first hypothesis considers prostacyclin as a hormone, while the latter considers that the endothelial prostacyclin reduced due

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to the injury can act in a paracrine manner, consistent with the mechanism of action usually proposed for this prostanoid. Other well-established pathophysiological changes in women with preeclampsia can also be explained by the endothelial injury. Although the disseminated intravascular coagulation may be demonstrated by conventional laboratory tests in only 20% of all women with preeclampsia, more sensitive indicators show that coagulation abnormalities occur in a much higher percentage of women with this disease. The relations of factor VIII antigen with its activity, the serial platelet count, and the circulating beta thromboglobulin assay are all abnormal in a high proportion of women with preeclampsia. The levels of reduced antithrombin III, another indicator of coagulation activation, seem to be one of the most reliable means to differentiate preeclampsia from preexisting hypertension. One of the most intriguing pathophysiological abnormalities present in preeclampsia is the increased sensitivity of these women to vasopressors. Vessels removed from women with preeclampsia produce less prostacyclin than similar vessels of normal pregnant women, which is compatible with endothelial cell dysfunction and a decrease in the vasodilating effect of the normal endothelium. Also, recent studies indicate the presence of factors that alter the vascular response in the blood of women with preeclampsia. Tulenko et al., demonstrated that the perfusion of arteries of rabbits with serum of women with preeclampsia increased the sensitivity of these vessels to both angiotensin II and norepinephrine, which is not the case with the serum of normal pregnant women. It has been reported that the serum of women with preeclampsia induces a more severe endothelial cell injury than the serum obtained from these same women 48 hours after delivery. In contrast, the pre-partum serum of normal women seems to have a cytoprotective effect as compared to the postpartum samples. It is interesting that the same authors could not demonstrate abnormalities cholinergic endothelial dilating response by the serum of women with preeclampsia, which does not occur with normal serum. In their system, non-specific effects of xenogeneic serum may have hidden any difference. The study by Roberts and Taylor (op. cit.) used paired samples obtained both before and after the delivery from the same patients to correct for non-specific effects on allogeneic target cells. While changes consistent with endothelial cell injury can be demonstrated in women with preeclampsia, is there evidence to support that this is the cause rather than the result of other physiological disorders in this disease? Since longitudinal studies confirming the endothelial cell injury in preeclamptic women in vivo are not yet available, this question cannot be answered definitively. If the endothelial cell injury is the cause of both hypertension and proteinuria, one could argue that the evidence for this lesion may precede the clinical disorder in its maximum expression. As noted, this is the case. The increased activity ratio of factor VIII antigen, the reduced platelet count, and the increased plasma levels of beta-thromboglobulin and fibronectin, all precede the clinical disorder by days to weeks.

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The classic finding of Gant et al., indicates that the increased vasopressor sensitivity to angiotensin II can be demonstrated as early as week 18 to 22 of gestation. One feature of the endothelial cell injury that causes it to appear as a primary event in preeclampsia is its tendency to self-accelerate. The loss of the cytoprotective effect of the endothelium can lead to an increase of vasospasm and intravascular coagulation, which can reduce the perfusion distal to the injury site. This phenomenon can increase the extent of the endothelial cell injury creating a vicious circle. Such a model is compatible with the clinical course of preeclampsia, which only disappears after the expulsion of the placenta. The epidemiological, histopathological and experimental evidence indicate that the impaired trophoblastic perfusion is the earliest and most consistent change in preeclampsia. This is the initial pathophysiological phenomenon of preeclampsia. The work of several researchers indicates that the spiral arteries that perfuse the inter-villous space of the preeclamptic placenta fail to adapt to the tremendous morphological changes that occur during normal pregnancy. In the vessels of preeclamptic women the pathophysiological changes fail to extend beyond their decidual portion, and some sustain none of the normal changes. In addition, many vessels are occluded by fibrinoid material and exhibit invasion by adjacent foamy cells. This finding, very similar to what is seen in allograft rejection, is called atherosis. It is interesting that atherosis can be demonstrated in nearly 10% in implantation sites with losses of the first trimester of pregnancy in nulliparous women, and in a low proportion of multiparous women, suggesting that this may be an early manifestation of the changes that lead to preeclampsia. These disorders have the potential to reduce trophoblastic perfusion. The obstetric conditions that increase the risk of preeclampsia include hydatidiform mole, multiple pregnancy, and immune and non-immune hydrops fetalis. All these conditions are associated with an increased trophoblastic mass and a relative decrease in placental perfusion. Reduced perfusion causes the release of circulating factors harmful to the vascular endothelium. As a result, the perfusion of many organs is also reduced and therefore the progression of preeclampsia, a vicious circle, leads to a greater reduction in the perfusion of the placenta. At present, the identity of the factor(s) that cause(s) the endothelial cell injury in preeclampsia is only speculative. The data that have been presented suggest the presence of anti-endothelial cell antibodies in women with preeclampsia. The disappearance of the preeclampsia after childbirth and preliminary work that showed the rapid disappearance of the cytotoxic effect of the serum after in the postpartum period, indicate that this factor has a relatively short half-life and is

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unlikely to be an immunoglobulin. Peptide factors such as platelet-derived growth factor have also been proposed as potential candidates. Hubel et al., have suggested that lipid peroxidation, which is increased in women with preeclampsia, injures cell membranes and can play an important role in the disease. It would be one more of the pathogenic vicious circles occurring in the syndrome. The injured endothelial cells activate the coagulation cascade and lose their integrity as a barrier against the extravasation of fluid into the extravascular space, and as a buffer against the vasoconstrictor effect of normally circulating vasopressors. The ensuing intravascular coagulation, loss of fluid from the intravascular space and increased sensitivity to vasopressors result in the clinical syndrome of preeclampsia. The process starts rapidly from the insufficient trophoblastic invasion of the arteries of the placental bed, and manifests itself clinically in late pregnancy as the endothelial lesion self-accelerates. Once the situation starts, it will continue until the endothelial damage stops after delivery. New perspectives on the endothelial cell function and the reinterpretation of the information previously available indicate that preeclampsia is more than just pregnancy-induced hypertension. The unification of the hypotheses that take into account the multiplicity of abnormalities associated with the preeclampsia syndrome will likely lead to the clarification and a better treatment of this complex pathological process. This much is suggested by the papers published by renowned immunologists and gynecologists, Roberts and Taylor among others. The endothelium is involved to various conditions, such as the abnormal implantation of the embryo and several types of abortion, abnormal placentation, dysfunctional uterine bleeding, endometriosis and adenomyosis, gestational trophoblastic disease and, of course, cancer, with the angiogenesis process in charge of the endothelial cells playing a significant role in all of them; its involvement in the evolution of the septic shock of gynecological and, more frequently, of obstetric cause, is also known. But it is in in the pathogenesis, development and consequences of Preeclampsia-Eclampsia, one of the most characterized enigmas of medical science, where the endothelium plays a leading role. The efficient cause of the disease has remained in the twilight through history, and at the dawn of the twenty-first century it continues to pose a universal challenge because, in spite of the efforts of researchers and clinicians, the maternal and perinatal morbidity rates have not been reduced to a significant extent, as well as its incidence rate. Therefore, for the World Health Organization (WHO) Preeclampsia-Eclampsia “is a priority public health problem in the whole world”. The ignorance of its etiology has not been able to prevent its occurrence, which until the present remains an inexorable phenomenon. Notwithstanding the above the contributions of the morphophysiology, immunology, endotheliology and molecular biology have made it easier to understand during the past 20 years in good part of the reason of its clinical manifestations, signs and symptoms.

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The above refers to the local phenomena that occur both in normal situations and in the cases of Preeclampsia-Eclampsia. It is obvious that in the general circulatory system the effects of the disease on the endothelium of blood vessels are equally important; liver, kidney and brain circulation is severely impaired in the mother, but the rest of her organs and systems do not go unscathed. We know of the physiological characteristics of the endothelial dynamics in normal situations, as we have described above; in the preeclamptic syndrome its functions are significantly altered: The modulation of vascular tone and rheology, the control of the coagulation system, and activity of the immune system, among others, are impaired. Vasoconstriction predominates and becomes apparent in all the organs with the subsequent anoxia and the corresponding “feedback” that enhances the ischemic phenomenon. The injury or destruction of the endothelia, and the respective exposure of the subendothelial layer lead to platelet aggregation, the release of serotonin and TXA2, and the loss of the refractoriness to angiotensin II; then, the hemostatic regulation of the interactions between the platelet and the walls of the blood vessels in charge of the PGI2 and NO becomes altered, and coagulopathy ensues, a characteristic of the disease represented by thrombocytopenia and hemolysis. The damaged vascular endothelium also expresses antigens, which, at their turn, may turn their cells important immune targets; anti-endothelium antibodies are often reported that, together with immune complexes and endothelial cells, alter the function of their autacoids in addition to promoting the release of mitogens and growth factors detectable in the laboratory before the onset of the signs and symptoms of the disease. In preeclampsia-eclampsia there is an activation of neutrophils that secrete elastases and other proteases also capable to break down the endothelial cells, the basal membrane and the subendothelial matrix. Free radicals are released and leukotrienes are synthesized that, in addition to increasing vascular permeability, activate the neutrophils at their turn. They are considered in good part responsible for the presence of edema and also of the angiopathy that accompanies the disease. Special importance is now given to the decreased NO in the occurrence of the preeclampsia-eclampsia syndrome. A prototype of local paracrine hormone, nitric oxide, paradoxically being a lethal gas, is essential in pregnancy to ensure a satisfactory course. Its formation is not limited to endothelial cells, but it is also released by the kidney, nervous tissue, adrenal medulla, vascular smooth muscle, platelets, neutrophils and probably other cells of the human body. In regard to the involvement of endothelin 1 (Eh) in the disease, it ought to be remembered that this factor is categorized as the most potent vasoconstrictor discovered to date, as much as 10 times greater than angiotensin II, and that released in excess causes cell damage, its levels increase dramatically in

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situations of anoxia ischemia. It has been detected in all vascular beds, including the utero-placental bed and in the umbilical artery and veins, also in the neurons of the supraoptic and paraventricular nuclei, and in the anterior and posterior lobe of the pituitary gland. Here, like vasopressin, it has been suggested to be involved in water balance, and eventually, in association with the oxytocin, it could be involved in the pathophysiology of labor based on its uterine stimulatory activity. It has also been suggested that it intervenes in the gonadotropic function of the upper lobe of the pituitary gland, and therefore in its effectors. Prolactin release could also be under the influence of endothelin. These peculiarities of endothelin, also a local hormone, released in excess by the nervous system in preeclampsia-eclampsia, reinforce the classical pathogenic hypothesis according to which there is a hyperfunction of the hypothalamus-pituitary axis in the disease. In preeclampsia there is an exaggerated response to vasoconstrictor agents, especially endothelin and angiotensin II, which, in addition, stimulates the reabsorption of sodium in the proximal tubule, the release of aldosterone, noradrenaline, plasminogen-activating tissue factor inhibitors, and growth factors that act on the muscle cells of blood vessels and on the extracellular matrix. The release of endothelin, a potent vasoconstrictor, has recently been postulated as a causal agent of preeclampsia coupled with the formation of free radicals, which in turn stimulate the degradation of nitric oxide. An increase in the expression of leukocyte adhesion molecules has been observed, an event that influences the increase of peripheral vascular resistance. Due to its strategic location, between the circulating blood and the vascular wall, the endothelium interacts with both cells and neurohormonal mediators, thus controlling the state of vascular contractility. The most important stimulus for the release of nitric oxide (NO) is shearing stress and the narrowing of the pulsatile vascular wall, as well as the systemic and local release of vasoactive substances. NO is the most potent endogenous vasodilator, and seems to be responsible for the maintenance of the basal vascular tone. Other properties of NO include inhibitory effects on the proliferation and migration of smooth muscle cells, leukocyte adhesion to the endothelium, and platelet aggregation. The vascular endothelium mediates the ability of the blood vessels to alter their architecture in response to hemodynamic changes. Several studies show that endothelium-derived NO contributes most to this remodeling, with a significant involvement as a down-regulator in the proliferation of vascular smooth muscle in response to pressor stimuli. Bradykinin is a potent vasodilator and also stimulates the release of NO and endothelium-derived hyperpolarizing factor, another vasodilator. Bradykinin exercises its vasodilator activity mainly through the release of NO. It stimulates the production of tissue plasminogen activator (t-PA) that allows it to play an important

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role in maintaining the fibrinolytic balance and exhibits an antiplatelet effect through the release of NO and prostacyclin. The main vasoconstrictor substances derived from the endothelium include angiotensin II and endothelin. Angiotensin II is a potent vasoconstrictor that also has various effects on vessel structure and homeostasis; it increases the production of the tissue plasminogen activator inhibitor, the primary endogenous inhibitor of the t-PA, promotes vascular growth, and stimulates the production of other growth factors; the role of angiotensin II has been demonstrated in inflammatory responses. Angiotensin II also increases the platelet aggregation response to direct platelet agonists, and stimulates the production of endothelin. Endothelin promotes the proliferation of smooth muscle cells and the secretion of extracellular matrix, thus contributing to the formation of atherosclerotic plaques. It is a regulatory peptide distributed through many organic systems, with powerful physiological and pathological effects, preeclampsia among others. The similarity of endothelin with neurotoxins suggests that its activity is based on the modulation of ionic channels. Its effect is known to depend on the presence of calcium, and that is not modified by cholinergic or serotoninergic blockade. It is now known that ET-1 promotes the entry of calcium into the cells by two mechanisms, 1) direct non-dihydropyridine-dependent calcium mobilization; 2) calcium channel-dependent movement. The role of ET-1 in vascular tone regulation is indisputable; for this effect to occur an intact endothelium is required, where the actions of prostacyclin and NO can concur (both stimulated by ET-1) to antagonize its vasoconstrictor effect. The following biomolecular effects of endothelin are known: 1) A positive inotropic effect; (2) A positive chronotropic effect; 3) Mobilizes intracellular calcium; 4) A mitogenic and myocyte hypertrophing action; 5) Vascular remodeling; 6) Inhibits renin release; 7) Stimulates vasopressin, adrenaline, atrial natriuretic factor, nitric oxide, and prostacyclin activity; 8) Atherogenic action; 9) Constricts both efferent and afferent glomerular arterioles. The sum of all these mechanisms controls both vascular tone and blood flow at the systemic level, and with the necessary changes at the local level, as required. Endothelial dysfunction is widely recognized as an early event in the pathogenesis of preeclampsia. The endothelial injury causes areas of vascular denuding, broken tunica intima and necrosis of the smooth muscle cells. The exposure of the subendothelial layer and the components of the media layer of the vessel to the blood stream lead to the activation of the hemostatic system. The deterioration of endothelium-mediated vasodilation may be due to a decline in the production of NO, or a decrease in the response to NOT by the vascular smooth muscle. There are several chemical mediators of endothelial dysfunction in preeclampsia: 1) Vasoactive amines; 2) Plasma proteases; 3) Bioactive lipids; 4) Trophoblast

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deportation; 5) Cytokines; 6) Free radicals (oxidative stress); 7) Leukocyte membrane antigens, intercellular adhesion molecules) and 8) endothelins. Free radicals are the products of a complex process involving enzyme systems that act in PMN cells, macrophages, and endothelial cells. The superoxide radical is generated by a specialized enzyme system (NADPH oxidase) situated in the plasma membrane and in the phagocytosis vacuoles. NADPH provides electrons and requires a flavoprotein, a ubiquinone and cytochrome b (b245 or B558) as coenzymes. The spontaneous or catalytic (by the superoxide dismutase) interaction of superoxide molecules generates hydrogen peroxide that is not a free radical, but is able to exert toxic effects through two main mechanisms: The myeloperoxidase / halide / hydrogen peroxide system (Klebanoff system) and the formation of the hydroxyl radical. Oxidative stress is an imbalance between pro-oxidant and anti-oxidant forces (specifically against the superoxide anion). A significant decrease in anti-oxidant protection occurs in preecmaplsia, which correlates with low levels of the enzyme superoxide dismutase (that catalyzes the conversion of superoxide to hydrogen peroxide, which in turn is a substrate of catalase that from this produces oxygen and water). Superoxide is able to bind to NO forming peroxynitrate that is highly cytotoxic when bound to proteins. In addition, high levels of peroxynitrate indicate low availability of NO, with all the harmful effects this implies that at the vascular level. Peroxynitrate can be a mediator in various cell types, and also in apoptosis and necrosis. Recent studies have shown that exogenous peroxynitrate can activate the synthesis of prostaglandins and inhibit leukocyte adhesion. High serum levels of cholesterol, triacylglycerides (TAG), VLDL, LDL and low levels of HDL are involved in endothelial damage, and for this reason they have been associated with the development of PE. Lipolytic activity is increased in women with preeclampsia, determining a greater uptake of free fatty acids by endothelial cells that are then resterified to TAG. In preeclampsia, lipids can accumulate in endothelial, glomerular, and myocardial cells (chronic hyperlipidemia can alter the structure and function of endothelial membranes, with the consequent endothelial injury and dysfunction; lipoproteins accumulate in the tunica intima in sites of injury, thus providing an opportunity for oxidation). Oxidized LDL are cytotoxic for endothelial cells and avidly captured by macrophages, forming foam cells. All these changes are considered as precursors of the formation of atheromatous plaques. An increase in oxidative stress and lipid peroxidation has been found in placentas of women with preeclampsia (along with their products in the serum of these patients), which supports the hypothesis of the release of placental substances that cause an extensive endothelial damage; an imbalance results in the factors produced by the endothelium: Decreased production of and response to nitric oxide (NO), a vasodilator, which inhibits the migration of smooth muscle cells in

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blood vessels, platelet aggregation and leukocyte adhesion to the endothelium, and, as mentioned before, increases the production of and response to endothelial substances that promote vasoconstriction and platelet aggregation. For Roberts and Taylor (op cit.), the current understanding of preeclampsia has been biased by an excessive attention to the high blood pressure that accompanies the disease. Multiple studies indicate that pathological and pathophysiological changes in women with preeclampsia are not the result of an increase in blood pressure, and that the perinatal outcome does not correlate well with the degree of elevation. Necropsy findings in women who died with eclampsia are best explained by hypoperfusion of end organs rather than by high blood pressure. In addition, the morphological changes found in in the kidneys of women with preeclampsia are not seen in any other form of hypertension. Other pathophysiological changes, such as the activation of the coagulation cascade, increased sensitivity to vasopressors, reduced plasma volume, and alterations in the function of the renal proximal tubule, precede the increase in blood pressure. These authors have suggested that preeclampsia can be explained by the endothelial dysfunction at the expense of factors produced as a result of a decreased placental perfusion.

EPILOGUE

The preceding pages provide up-to-date information about recent scientific discoveries made by researchers committed to clarify aspects ignored even today in relation to reproductive immunobiology, and, more specifically, to its disorders. With the recognition of pregnancy as an allotransplant susceptible, under normal circumstances, of being tolerated, and, under pathological conditions, such as pre-eclampsia eclampsia, to be rejected, a wide field of perspectives has been now opened that allows us to envision the elucidation of the origin of this serious complication. From the paragraphs contained in this review of concepts one can deduce that preeclampsia-eclampsia has an immunogenetic basis, an opinion supported by statistical, epidemiological, and clinical analyses, by laboratory and histopathological assays; and by the experimental recognition of antigens, antibodies, cytokines, hormones, autacoids and other elements that are actively involved in the decidua, the organ where the transplant is recognized since its implantation. Preeclampsia-eclampsia is a continuum that starts at fertilization, follows during placentation, and ends with the endothelial involvement. It is an abnormal biological process of paternal origin through his antigens or of maternal origin through her antibodies and an irregular cytotoxic response; both processes could be synergistic. The host has complex and subtle immunomodulatory mechanisms that can fail for various causes, resulting in the disease. Great importance has been given to

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trophoblastic antigens, especially the recently discovered HLA-G factor, and their relationship with T cells and the TH2 phenomenon. Free fatty acids, lipid peroxidation, free radicals, tumor necrosis factor, fibronectin degradation products, fragments deported from the trophoblast as a result of placental ischemia, exaggerated inflammatory response, activation of neutrophils by leukotrienes with release of elastases and other proteases that injure the endothelium, increased concentration of interleukins 1 and 6, are all factors involved in endothelial dysfunction. Endothelial dysfunction at its turn involves disorders affecting angiogenesis, coagulation, and rheology, with the activation of autacoids and its consequences: Vasoconstriction, thrombosis and atherosis, all of which intervene in the alteration of the homeostasis and contribute to immune maladaptation or are its consequences. With the momentous contribution of endotheliology in recent decades, the involvement of the endothelial organ has expanded the knowledge of the pathogenesis of the disease. Sources or targets of antigens, depending on the circumstances, and sources of antibodies, are actively involved in the tolerance or rejection of the gestational graft. The histopathological experimental evidence has shown that a decreased placental perfusion is the earliest and most consistent change in pre-eclampsia, and the initial pathophysiological phenomenon of the disease. The investigators have found that the spiral arteries that perfuse the inter-villous space of the placenta in women with preeclampsia fail to adapt to the astounding morphological changes that occur during normal pregnancy. Dynamic changes in the capillaries of the decidua of women with preeclampsia fail to extend to the myometrium. In addition, many capillaries are occluded by fibrinoid material, and invaded by adjacent foamy cells and immune complexes. This finding, very similar to what is observed in the rejection of transplanted tissues, is known as atherosis. It has the potential to reduce the trophoblastic perfusion, an effect that then causes the release of factors harmful to the vascular endothelium. In conclusion, there are sufficient arguments to confirm the involvement of the immune system and the endothelial organ in the pathophysiological mechanisms of pre-eclampsia- eclampsia, and to explain its signs and symptoms. In virtue of the above, GESTATIONAL IMMUNOENDOTHELIOSIS is the most appropriate name to assign to the syndrome. RECOMMENDED READING: Brosens IA, Robertson WB, Dixon HG, The role of the spiral arterias in the pathogenesis of preeclampsia. Obstet Gynecol Annu 1972;1:177-191. Drieckman, W. Toxemias of Pregnancy The Mosby Co. San Luis; 1952.

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referencia al mismo, debe citarse como: Gómez JA. Inmunoendoteliosis gestacional. Preeclampsia-eclampsia. 2018. Disponible en: http://fecolsog.org/maestros-emeritos-la-ginecologia-obstetricia-colombia/