Abstract Influenza A virus infection during pregnancy can cause adverse maternal and fetal outcomes, but the mechanism responsible remains elusive. Infection of outbred mice with 2009 H1N1 at embryonic day (E) 10 resulted in significant maternal morbidity, placental tissue damage and inflammation, fetal growth restriction, and developmental delays that lasted through weaning. Restriction of pulmonary virus replication was not inhibited during pregnancy, but infected dams had suppressed circulating and placental progesterone (P4) concentrations that were caused by H1N1-induced upregulation of pulmonary cyclooxygenase (COX)-1, but not COX-2-, dependent synthesis and secretion of prostaglandin (PG) F2α. Treatment with 17-α-hydroxyprogesterone caproate (17-OHPC), a synthetic progestin that is safe to use in pregnancy, ameliorated the adverse maternal and fetal outcomes from H1N1 infection and prevented placental cell death and inflammation. These findings highlight the therapeutic potential of progestin treatments for influenza during pregnancy.

SARS-CoV-2 infection during pregnancy is associated with severe COVID-19 and adverse fetal outcomes, but the underlying mechanisms remain poorly understood. Moreover, clinical studies assessing therapeutics against SARS-CoV-2 in pregnancy are limited. To address these gaps, we developed a mouse model of SARS-CoV-2 infection during pregnancy. Outbred CD1 mice were infected at embryonic day (E) 6, E10, or E16 with a mouse adapted SARS-CoV-2 (maSCV2) virus. Outcomes were gestational age-dependent, with greater morbidity, reduced anti-viral immunity, greater viral titers, and more adverse fetal outcomes occurring with infection at E16 (3rd trimester-equivalent) than with infection at either E6 (1st trimester-equivalent) or E10 (2nd trimester-equivalent). To assess the efficacy of ritonavir-boosted nirmatrelvir (recommended for pregnant individuals with COVID-19), we treated E16-infected dams with mouse equivalent doses of nirmatrelvir and ritonavir. Treatment reduced pulmonary viral titers, decreased maternal morbidity, and prevented adverse offspring outcomes. Our results highlight that severe COVID-19 during pregnancy and adverse fetal outcomes are associated with heightened virus replication in maternal lungs. Ritonavir-boosted nirmatrelvir mitigated adverse maternal and fetal outcomes of SARS-CoV-2 infection. These findings prompt the need for further consideration of pregnancy in preclinical and clinical studies of therapeutics against viral infections.