Eine große Studie im ersten Trimenon fand wenig Hinweise darauf, dass SARS-CoV-2 häufig Plazentagewebe infiziert, zeigte aber auch, dass selbst eine begrenzte Viruspräsenz die Immunantwort an dem Ort, an dem die Schwangerschaft beginnt, verändern kann.
Eine aktuelle Studie, die in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, legt nahe, dass das schwere akute Atemwegssyndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in Plazentageweben im ersten Trimester selten nachgewiesen wird. Das bedeutet, dass eine effiziente Übertragung im Mutterleib in der frühen Schwangerschaft unwahrscheinlich ist. Dennoch können bemerkenswerte zelluläre und immunologische Veränderungen in der Plazenta auftreten.
Eine Analyse von 761 Proben aus dem ersten Trimester zeigte, dass die Übertragung im Mutterleib während der frühen Schwangerschaft ungewöhnlich sein könnte, aber Veränderungen in der Plazenta entdeckte, die wahrscheinlich durch antivirale Reaktionen verursacht werden und die Funktion der Trophoblasten beeinflussen könnten.
Die Studie fand auch heraus, dass höhere Serumwerte von IgG-Antikörpern umgekehrt mit dem Tumornekrosefaktor-Beta (TNF-β) korreliert waren. Das deutet darauf hin, dass die adaptive Immunität helfen könnte, die Entzündungsreaktionen zu regulieren. Dies unterstützt die Ansicht der Autoren über den potenziellen Wert einer Impfung vor der Empfängnis.
Hintergrund zu COVID-19, Schwangerschaft und Plazentarisiken
Die Coronavirus-Erkrankung 2019 (COVID-19), die sich nun in eine endemische Verbreitung wandelt, bleibt ein globales Gesundheitsproblem. Schwangere Personen sind aufgrund physiologischer Veränderungen besonders anfällig für Atemwegserkrankungen.
Studien haben COVID-19 mit negativen Folgen in Verbindung gebracht, einschließlich Hospitalisierung, frühzeitiger Geburt und Totgeburt. Obwohl Virusbestandteile im Plazentagewebe nachgewiesen wurden, scheint eine bestätigte intrauterine Übertragung selten zu sein, und der Zeitpunkt bleibt unklar. Weitere Forschung ist nötig, um die Auswirkungen einer Infektion in der frühen Schwangerschaft und deren Auswirkungen auf die immunologischen Dynamiken zwischen Mutter und Fötus zu klären.
Studienaufbau zur Plazenta im ersten Trimester
Über die Studie. In der vorliegenden Studie untersuchten die Forscher den Einfluss von COVID-19 auf die Schnittstelle zwischen Mutter und Fötus in der frühen Schwangerschaft bei Personen, die sich einer elektiven Schwangerschaftsabbruchoperation innerhalb von 13 Wochen nach der Empfängnis unterzogen. Sie entnahmen zwischen Januar und September 2023 gepaarte Gewebeproben aus Decidua und Zotten von den Teilnehmer*innen.
Die Studienphase umfasste zwei Wellen von COVID-19-Infektionen nach dem Ende der strengen Maßnahmen zur Eindämmung von COVID-19 in China, als frühere nicht erkannte Infektionen als unwahrscheinlich galten. Um Störungen durch frühere Immunität zu minimieren, schlossen die Forscher Teilnehmer*innen aus, die innerhalb der letzten 6 Monate geimpft wurden oder eine vorherige schwere SARS-CoV-2-Infektion hatten, basierend auf den Daten zur Halbwertszeit der Antikörper.
Das Team führte eine Reverse-Transkriptase-quantitative Polymerase-Kettenreaktion (RT-qPCR) durch, die auf die Gene des SARS-CoV-2-Hüllproteins (E), das Nukleokapsidprotein (N) und die RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRp) abzielte. Außerdem wurden Gene gemessen, die für den Eintritt des Virus in Zellen wichtig sind, wie das Angiotensin-Konversionsenzym 2 (ACE2) und die Transmembranprotease Serin 2 (TMPRSS2).
Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) sowie Immunfluoreszenz-Assays (IFA) bestätigten die Anwesenheit von sehr geringen Mengen viralen Materials anstelle einer klaren aktiven Plazentainfektion.
Histologische Untersuchungen verglichen Decidua- und Zottentissue von SARS-CoV-2-positiven und -negativen Proben sowie die Bewertung der Genexpression des Wirts.
Die Forscher führten serologische Analysen durch, um Anti-Rezeptor-Bindungsbereich (RBD) Immunoglobulin G (IgG) und IgM-Level zu messen, und verwendeten chemilumineszenzbasierte Tests. Sie führten auch eine Profilierung von Cytokinen und Serum-Metabolomik durch, um systemische Immunreaktionen zu bewerten.
Um molekulare Veränderungen weiter zu charakterisieren, wandte das Team RNA-Sequenzierung (RNA-seq) sowohl auf Gewebe- als auch auf Einzelzellebene bei ausgewählten Decidua- und Zottenpaaren an. Anschließend führten sie Analysen zur differentiellen Genexpression (DEG), zur Genontologie (GO), zum Kyoto-Gen- und Genom-Archiv (KEGG) und zu den Analysen der Genanreicherung (GSEA) durch.
Zusätzlich analysierten die Forscher Serumproben mithilfe der ultrahochleistungsfähigen Flüssigkeitschromatographie-tandem Massenspektrometrie (UHPLC-MS)-basierten Metabolomik. Schließlich führten sie Pearson-Korrelationsanalysen durch, um Zusammenhänge zwischen Antikörpern, Entzündungsmarkern, Cytokinen, Chemokinen und Metaboliten zu untersuchen.
Immundysregulation der Plazenta und geringe Virusnachweise
Ergebnisse: Molekulare Analysen zeigten eine minimale Präsenz von SARS-CoV-2 in frühen Plazentageweben, wobei nur in drei Proben geringe N-Gen-Signale nachgewiesen wurden und keine Hinweise auf E- oder RdRp-Gene vorlagen. Das deutet auf fragmentierte oder unvollständige virale Genome hin.
Die RNA-seq-Analysen konnten ebenfalls keine viralen Transkripte nachweisen, was die sehr geringe Viruslast unterstützt. Histologische Bewertungen zeigten keine strukturellen Unterschiede zwischen viruspositiven und -negativen Geweben. Obwohl Gene für den Viruseintrag in Wirtszellen (TMPRSS2 und ACE2) exprimiert wurden, könnte ihre begrenzte Koexpression über Zelltypen hinweg die Seltenheit der Plazentainfektion erklären.
Die serologische Analyse von 433 Teilnehmern klassifizierte Personen in akute (IgM-positiv), konvaleszente (IgG-positiv) und nicht infizierte Gruppen. Eine akute Infektion wurde mit erhöhten proinflammatorischen Cytokinen, einschließlich Interleukin-31 (IL-31) und wachstumsreguliertem Onkogen-alpha (GRO-α), in Verbindung gebracht.
Im Gegensatz dazu zeigten die Proben aus der konvaleszenten Phase erhöhte anti-inflammatorische IL-10-Niveaus. Bemerkenswert ist, dass die IgG-Werte umgekehrt mit dem Tumornekrosefaktor Beta (TNF-β) korrelierten, was auf eine schützende Rolle bei der Immunregulation hinweist, während die IgM-Werte mit mehreren Entzündungsmarkern korrelierten, was aktive Immunreaktionen widerspiegelt.
Trotz eines relativ milden systemischen Entzündungsprofils deuteten transcriptomische Analysen auf eine deutliche lokale Immunaktivierung an der Schnittstelle zwischen Mutter und Fötus hin. RNA-seq-Analysen, zusammen mit einer Immun-Deconvolution und Einzelzellen-Profilierung, wiesen auf eine erhöhte Infiltration von Immunzellen, eine Hochregulation von Interferon-aktivierten Genen (ISGs) und eine erhöhte Population von M2-ähnlichen Makrophagen hin.
Darüber hinaus wurden gestörte interzelluläre Signale, insbesondere in Verbindung mit WNT- und TGF-β-Signalwegen, sowie eine Herunterregulierung von angiogenesebezogenen Genen beobachtet. Diese Veränderungen könnten die Funktion der Trophoblasten und die Plazentawachstum beeinträchtigen, was die Autoren als einen potenziellen Faktor für ungünstige Schwangerschaftsergebnisse werten, trotz der begrenzten Viruspräsenz.
Impfung vor der Empfängnis und Auswirkungen auf die Schwangerschaft
Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass SARS-CoV-2 selten in Plazentagewebe des ersten Trimenons nachgewiesen wurde. Das unterstützt die Ansicht, dass eine intrauterine Übertragung während der frühen Schwangerschaft selten ist. Dennoch war eine mütterliche Infektion mit Veränderungen in der plazentaren Immunaktivität und der Trophoblastenfunktion verbunden, die potenziell die Schwangerschaftsergebnisse beeinflussen könnten.
Die umgekehrte Beziehung zwischen IgG-Werten und TNF-β zeigt eine schützende Rolle der adaptiven Immunität. Die Autoren betonen die Bedeutung der Impfung vor der Empfängnis. Da die meisten Fälle mild oder asymptomatisch waren, könnten die Auswirkungen schwerer Erkrankungen unterschätzt werden.
Die Autoren weisen auch darauf hin, dass der Zeitpunkt der Infektion nicht genau bekannt war und dass die Einzelzellen-RNA-Sequenzierung nur für ein Gewebe-Paar pro Gruppe durchgeführt wurde. Weitere Forschungen sollten langfristige Ergebnisse, den Zeitpunkt der Infektion und größere, vielfältige Kohorten untersuchen, um die Risiken für Mutter und Fötus besser zu definieren.
Quellen:
- Liu, X. X., Shen, X., Cui, X. et al. (2026). SARS-CoV-2 infection during the first trimester leads to profound immune dysregulation at the maternal-fetal interface despite limited virus detection in placental tissues. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-026-71770-9, https://www.nature.com/articles/s41467-026-71770-9