Analysis of tight junctions in placentas affected by chorioamnionitis: in vivo and in vitro analysis

Chorioamnionitis is a gestational pathological condition characterized by acute inflammation of the amniochorionic membranes and placentas leading to high concentrations of some cytokines such as IL-1β, Il-6, Il-8 and TGF-β in the amniotic fluid due to the invasion of bacteria from the vaginal tract. It is known that inflammatory molecules have a role in cell-cell junctions alteration but no data are available on the role of the above mentioned molecules in chorioamnionitis. Tight junctions (TJ) and adherent junctions (AJ) are intercellular junctions crucial for epithelia adhesion and permeability regulation in a wide variety of tissues and organs. Using immunohistochemistry, western blotting and real time PCR, we evaluate the protein and mRNA expression levels of the molecular components of tight junctions (Zonula occludens-1 and occludin), and of adherent junctions (VE-cadherin and β-catenin) in placentas and fetal membranes from women with chorioamnionitis compared to those membranes derived from idiopathic pregnancies. Immunohistochemical and Western blotting results showed a significant down-regulation of occludin in placentas and placental membranes affected by chorioamnionitis, whereas ZO-1, VE-cadherin and β-catenin (proteins and mRNAs) showed no significant differences. Since concentrations of IL-1β, Il-6, Il-8 and TGF-β in the amniotic fluid are elevated in chorioamnionitis, we evaluated whether occludin expression was regulated by IL-1β, IL-6, IL-8 and TGF-β by means of in vitro studies using HUVEC cultures. Out findings demonstrated a key role of IL-1β and TGF-β in regulating occludin localization. We conclude by suggesting a pivotal role of these two cytokines in facilitating intra-placental infection via para-cellular way disassembling tight junctions of the trophoblastic and endothelial cells in placental tissues. Moreover, decreased occludin in amnion may be the first change leading to the rupture of the amniotic membrane in this pathology.

La corionamnionite è una patologica gestazionale dovuta alla presenza di batteri, provenienti dal tratto vaginale, nel liquido amniotico. Questa patologia è caratterizzata da infiammazione acuta della membrana amniocorionica, della placenta e da elevate concentrazioni di citochine infiammatorie come IL-1β, IL-6, IL-8 e TGF-β nel liquido amniotico. È noto che le molecole infiammatorie sono coinvolte nelle alterazioni delle giunzioni cellulari ma, ad oggi, non è mai stato studiato il ruolo di queste citochine nella corionamnionite. Le giunzioni strette (Tight Junctions) e le giunzioni aderenti (Adherens Junctions) sono giunzioni intercellulari cruciali per l’adesione e la regolazione della permeabilità degli epiteli in una vasta gamma di tessuti e organi. In questo studio abbiamo analizzato l’espressione delle proteine e dei rispettivi mRNA che compongono le giunzioni strette (zonula occludent-1 e Occludina) e le giunzioni aderenti (VE-caderina e β-catenina) nelle placente e membrane fetali in gravidanze complicate da corionamnionite rispetto a gravidanze idiopatiche. I risultati ottenuti hanno mostrato una significativa diminuzione dell’occudina nelle placente e membrane affette da corioamnionite mentre non sono state evidenziate differenze significative per le proteine ZO-1, VE-caderina e β-catenina. Dal momento che le concentrazioni di IL-1β, IL-6, IL-8 e TGF-β sono elevate nel liquido amniotico delle gravidanze con corioamnionite, abbiamo valutato il ruolo di queste citochine sull’espressione dell’occludina utilizzando colture HUVEC. I nostri risultati hanno evidenziato un ruolo chiave dell’ IL-1β e TGF-β nel regolare la localizzazione dell’occludina. In conclusione, in questo studio abbiamo evidenziato un ruolo dell’ IL-1β e del TGF-β nel regolare le giunzioni strette, facilitando le infezioni intra-placentari e alterando le membrane amniotiche portando alla rottura della membrana amniotica e parto pretermine.