El microquimerisme és la presència d'un petit nombre de cèl·lules en un individu que s'han originat d'un altre individu i, per tant, són genèticament diferents. Aquest fenomen pot estar relacionat amb certs tipus de malalties autoimmunitàries encara que els mecanismes responsables no estan clars.
El terme prové del prefix «micro» + «quimerisme» basat en l'híbrid Quimera de la mitologia grega. El concepte es va descobrir per primera vegada a la dècada del 1960 amb el terme guanyant ús a la dècada del 1970.
Tipus Humana miniatura|Durant l'embaràs, es pot produir un trànsit bidireccional de cèl·lules immunitàries a través de la placenta. Les cèl·lules intercanviades poden multiplicar-se i establir llinatges cel·lulars de llarga durada que són immunològicament actives fins i tot dècades després del partEn humans (i potser en tots els mamífers placentaris), la forma més comuna és el microquimerisme fetoternal (també conegut com a microquimerisme de cèl·lules fetals o quimerisme fetal) pel qual les cèl·lules d'un fetus travessen la placenta i estableixen llinatges cel·lulars dins de la mare. S'ha documentat que les cèl·lules fetals persisteixen i es multipliquen a la mare durant diverses dècades. Es desconeix el fenotip exacte d'aquestes cèl·lules, tot i que s'han identificat diversos tipus de cèl·lules diferents, com ara diversos llinatges immunitaris, cèl·lules mare mesenquimals i cèl·lules derivades de la placenta. Un estudi de 2012 al Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, ha detectat cèl·lules amb el cromosoma Y en múltiples àrees del cervell de dones mortes.
El microquimerisme fetoternal es produeix durant l'embaràs i poc després del part per a la majoria de les dones. Tanmateix, no totes les dones que han tingut fills contenen cèl·lules fetals. Els estudis suggereixen que el microquimerisme fetoternal podria estar influenciat per lligands semblants a les immunoglobulines de cèl·lules assassines (KIR).
Els limfòcits també influeixen en el desenvolupament del microquimerisme fetomaternal persistent, ja que les cèl·lules assassines naturals componen al voltant del 70% dels limfòcits en el primer trimestre de l'embaràs. Els patrons KIR a les cèl·lules assassines naturals maternes de la mare i els lligands KIR a les cèl·lules fetals podrien tenir un efecte sobre el microquimerisme fetoternal. En un estudi, les mares amb KIR₂DS1 van mostrar nivells més alts de microquimerisme fetomaternal en comparació amb les mares que eren negatives per a aquest KIR activador.
Es desconeixen les possibles conseqüències per a la salut d'aquestes cèl·lules. Una hipòtesi és que aquestes cèl·lules fetals podrien desencadenar una reacció empelt contra hoste que condueixi a una malaltia autoimmune. Això ofereix una possible explicació de per què moltes malalties autoimmunes són més freqüents en dones de mitjana edat. Una altra hipòtesi és que les cèl·lules fetals alberguen teixit matern lesionat o malalt on actuen com a cèl·lules mare i participen en la reparació. També és possible que les cèl·lules fetals siguin només espectadores innocents i no tinguin cap efecte sobre la salut materna.
Després del part, entre el 50 i el 75% de les dones porten llinatges cel·lulars immunes fetals. Les cèl·lules immunitàries maternes també es troben en la descendència que produeixen en el «microquimerisme matern -> fetal», tot i que aquest fenomen és aproximadament la meitat més freqüent que el primer. També s'havia demostrat que el microquimerisme existia després de transfusions de sang a una població de pacients greument immunodeprimits que van patir trauma. Altres possibles fonts de microquimerisme inclouen la gestació, el germà gran d'un individu, el germà bessó o el bessó desaparegut, amb les cèl·lules rebudes a l'úter. El microquimerisme fetal-matern és especialment freqüent després de l'avortament o l'avortament involuntari.
Animal El microquimerisme es produeix en la majoria de parelles de bessons del bestiar. En el bestiar boví (i altres bovins), les placentes dels bessons fraterns solen fusionar-se i els bessons comparteixen la circulació sanguínia, donant lloc a un intercanvi de llinatges cel·lulars. Si els bessons són una parella mascle-femella, es produeix un microquimerisme XX/XY i les hormones masculines masculinitzen parcialment la vedella (femella), creant una vaca martin o Freemartin. Les Freemartins semblen femelles, però són infèrtils i, per tant, no es poden utilitzar per a la cria ni la producció de lactis. El microquimerisme proporciona un mètode per diagnosticar l'afecció, perquè es pot detectar material genètic masculí en una mostra de sang.
Microquimerisme fetoternal al cervell Diversos estudis han identificat l'ADN masculí tant en el cervell humà com en el de ratolí de mares després de l'embaràs d'un fetus masculí. S'ha suggerit que les cèl·lules derivades del fetus poden diferenciar-se en aquelles capaces de presentar immunomarcadors neurotípics a la seva superfície. No hi ha evidència sòlida que digui que el microquimerisme del cervell matern condueixi a malalties; tanmateix, la malaltia de Parkinson es correlaciona amb una major incidència de microquimeres cerebrals. Els estudis sobre la malaltia d'Alzheimer donen suport gairebé a la correlació oposada: com més cèl·lules derivades del fetus hi hagi, menor és la probabilitat que la pacient hagi tingut Alzheimer.
Tolerància materna als antígens paterno-fetals Hi ha molts mecanismes a la interfície maternofetal per prevenir el rebuig immunitari de les cèl·lules fetals. No obstant això, es produeixen canvis immunològics sistèmics en dones embarassades. Per exemple, la condició de les dones que pateixen trastorns autoimmunitaris (per exemple, artritis reumatoide, esclerosi múltiple) millora durant l'embaràs. Aquests canvis en les respostes immunitàries durant l'embaràs s'estenen als components materns específics dels antígens fetals, a causa de la transferència de cèl·lules feto-maternes i la seva retenció en els teixits de la mare. Durant l'embaràs, el nombre de cèl·lules fetals dels teixits materns augmenta i es correlaciona amb l'expansió de les cèl·lules T reguladores CD4+ (Tregs). La disminució de l'expansió i l'acumulació decidual de Treg causen complicacions de l'embaràs (preeclàmpsia, avortaments). En els models de ratolins, la majoria de les cèl·lules T CD8+ específiques del fetus de la mare pateixen una supressió clonal i expressen nivells baixos de receptors i lligands de quimiocines; això impedeix que les cèl·lules T CD8+ específiques del fetus restants entrin a la interfície materno-fetal. Les cèl·lules T CD4+ específiques del fetus de la mare proliferen i, a causa de l'expressió de FOXP3, es diferencien en cèl·lules Treg. Els models de ratolins mostren que les cèl·lules Treg específiques del fetus són necessàries per a un embaràs reeixit.
Tolerància fetal als antígens materns no heretats Les cèl·lules T fetals s'acumulen durant el desenvolupament in utero. Tot i que el fetus està exposat a antígens materns no heretats (NIMA), les cèl·lules T CD4+ fetals són capaces de proliferar induïda per al·loantigen, diferenciant-se preferentment a les cèl·lules Treg i impedint una resposta immunitària fetal als antígens materns. Aquesta tolerància immune ampliada persisteix tant en la mare com en la descendència després del naixement i permet que les cèl·lules microquimèriques es retinguin als teixits.
Tolerància postnatal als NIMA La tolerància específica d'antígens materns no heretats (NIMA) provoca alguns fenotips immunològics interessants: la sensibilització als antígens del factor Rhesus (Rh) dels eritròcits es redueix entre les dones Rh nascudes de dones Rh+, la supervivència a llarg termini de l'al·loempelt de ronyó es millora en parelles de germans donant-receptor coincidents amb els NIMA, o quan el trasplantament de medul·la òssia es redueix el rebuig quan els receptors de cèl·lules mare del donant coincideixen amb wla NIMA.
Els estudis d'acollida creuada en animals mostren que quan s'elimina l'exposició postnatal als NIMA a través de la lactància materna, es redueix la supervivència dels al·loempelts coincidents amb els NIMA. Això suggereix que per mantenir la tolerància específica dels NIMA en la descendència, la lactància materna és essencial, però la ingestió de cèl·lules de la mare per si sola no augmenta la tolerància específica dels NIMA. L'exposició prenatal i postnatal a les cèl·lules de la mare és necessària per mantenir la tolerància específica dels NIMA.
Beneficis de les cèl·lules microquimèriques La gravetat dels trastorns autoimmunitaris preexistents es redueix durant l'embaràs i és més evident quan els nivells de cèl·lules microquimèriques fetals són més alts, durant l'últim trimestre. Aquestes cèl·lules també poden substituir les cèl·lules maternes lesionades i recuperar la funció del teixit (el model de ratolí amb diabetis tipus I va mostrar la substitució de cèl·lules defectuoses dels illots materns per cèl·lules pancreàtiques derivades del fetus). Les cèl·lules microquimèriques fetals es poden diferenciar en tipus cel·lulars que s'infiltren i substitueixen les cèl·lules lesionades en models de malaltia de Parkinson o infart de miocardi. També ajuden a la cicatrització de ferides per neoangiogènesi. S'ha proposat sembrar cèl·lules microquimèriques fetals als teixits materns per promoure la cura de la descendència després del naixement (la sembra de teixit mamari matern pot promoure la lactància i la sembra del cervell pot millorar l'atenció materna).
Relació amb malalties autoimmunes i càncer de mama El microquimerisme ha estat implicat en malalties autoimmunitària. Estudis independents van suggerir repetidament que les cèl·lules microquimèriques d'origen fetal poden estar implicades en la patogènesi de l'esclerosi sistèmica. A més, les cèl·lules microquimèriques d'origen matern poden estar implicades en la patogènesi d'un grup de malalties autoimmunes que es troben en nens, és a dir, miopaties inflamatòries idiopàtiques juvenils (un exemple seria la dermatomiositis juvenil). El microquimerisme s'ha implicat encara més en altres malalties autoimmunes, inclòs el lupus eritematós sistèmic. Al contrari, una hipòtesi alternativa sobre el paper de les cèl·lules microquimèriques en les lesions és que poden estar facilitant la reparació dels teixits de l'òrgan danyat.
A més, també s'han trobat amb freqüència cèl·lules immunitàries fetals a l'estroma del càncer de mama en comparació amb mostres preses de dones sanes. No és clar, però, si els llinatges cel·lulars fetals afavoreixen el desenvolupament de tumors o, per contra, protegeixen les dones del desenvolupament del carcinoma de mama.
Lupus eritematós sistèmic La presència de cèl·lules fetals a les mares es pot associar amb beneficis quan es tracta de certes malalties autoimmunitàries. En particular, les cèl·lules fetals masculines estan relacionades amb ajudar les mares amb lupus eritematós sistèmic. Quan es van prendre biòpsies renals de pacients amb nefritis lúpica, es va extreure ADN i es va executar amb PCR. Es va quantificar l'ADN fetal masculí i es va trobar la presència de seqüències específiques del cromosoma Y. Les dones amb nefritis lúpica que contenien cèl·lules fetals masculines a les seves biòpsies renals van mostrar un millor funcionament del sistema renal. Els nivells de creatinina sèrica, que està relacionada amb la insuficiència renal, eren baixos en mares amb nivells elevats de cèl·lules fetals masculines. En canvi, les dones sense cèl·lules fetals masculines que tenien nefritis lúpica van mostrar una forma més greu de glomerulonefritis i nivells més alts de creatinina sèrica.