Μελέτη ανοσοϊστοχημικής πρωτεϊνικής έκφρασης επιλεγμένων γονιδίων με διαφορική έκφραση στην ενδομητρίωση

Abstract

Endometriosis is defined as the presence of functional endometrial tissue, including endometrial glands and stroma cells, outside of the uterus. The most widely accepted theory for the etiopathogenesis of endometriosis is the theory of ectopic implantation of the endometrium through reflux menstruation. In general, the correlation between endometriosis and cancer remains unclear. Numeral studies have shown that various enzymes of the extracellular matrix are active in endometriotic lesions or even in the eutopic endometrium of women with endometriosis leading to self-destruction of the extracellular matrix. Among these various enzymes of the extracellular matrix those better studied include the metalloproteinases’ and the plasminogen system. The MMPs’ system (matrix metalloproteases or metalloproteinases) consists of an enzymatic element, the MMPs and a tissue-inhibitor of metalloproteinases or TIMP. The MMP’s system plays a crucial role in the normal development and growth of the endometrium as well as in various other normal processes in different tissues. Given the necessity for balance between MMPs and TIMPs, it seems reasonable that differential expression between MMPs and TIMPs is correlated with the pathophysiology of endometriosis. Both the ectopic and the eutopic endometrium of women with endometriosis present differential expression of MMPs and TIMPs and this favors tissue infiltration and remodeling of endometriotic tissue. On this basis, it has been hypothesized that a therapeutic intervention at the MMP’s system could inhibit the necessary steps for the induction and progression of endometriosis, thus opening new perspectives for the medical treatment of endometriosis. The aim of the present doctoral thesis was the analysis of protein expression of Tissue Inhibitor of Metaloproteinase 3 (TIMP-3) in the endometrium of patients with and without endometriosis. Tissue samples were collected prospectively from 35 patients with endometriosis and 29 without endometriosis. All women were premenopausal and underwent operative laparoscopy during the proliferative phase of the menstrual cycle; diagnosis or absence of endometriosis was confirmed histologically. Protein expression of TIMP-3 was analyzed immunohistochemically in endometriotic lesions and the eutopic endometrium of women with endometriosis and women without endometriosis. TIMP3 expression was significantly decreased in endometriotic cysts from endometriosis patients as compared with the eutopic endometrium from patients without endometriosis (p = 0.006). On the other hand, in endometriosis patients, TIMP3 expression was decreased in the ectopic as compared with the eutopic endometrium, but this difference was not statistically significantly (p = 0.17). There were no other notable differences in TIMP3 expression between different groups. In conclusion, TIMP-3 is implicated in the etiopathogenesis and maintenance of endometriosis. Differential protein expression of TIMP-3 in the eutopic and ectopic endometrium from patients with and without endometriosis suggests that it could be used as a marker for early and minimally invasive detection of endometriosis and possibly as a prognostic marker of the disease.

Ως ενδομητρίωση ορίζεται η ασθένεια κατά την οποία λειτουργικός ιστός ενδομητρίου, συμπεριλαμβανόμενων αδένων ενδομητρίου και κυττάρων του στρώματος εντοπίζεται εκτός της μήτρας. Η περισσότερο αποδεκτή θεωρία για την αιτιοπαθογένεια της νόσου είναι η θεωρία της έκτοπης εμφύτευσης του ενδομητρίου μέσω παλίνδρομης εμμηνορρυσίας. Γενικά η συσχέτιση της ενδομητρίωσης με τον καρκίνο παραμένει ασαφής. Μια σειρά από μελέτες έδειξαν ότι διάφορα ένζυμα της εξωκυττάριας ουσίας δρουν στις ενδομητριωσικές εστίες ή ακόμα και στο ορθότοπο ενδομήτριο γυναικών με ενδομητρίωση και οδηγούν σε αυτοκαταστροφή της εξωκυττάριας ουσίας. Από τα διάφορα ένζυμα της εξωκυττάριας ουσίας που λειτουργούν με αυτό τον τρόπο έχουν μελετηθεί καλύτερα το σύστημα των μεταλλοπρωτεασών και το σύστημα του πλασμινογόνου. Το σύστημα των μεταλλοπρωτεασών της εξωκυττάριας ουσίας (MMPs) αποτελείται από ένα ενζυμικό στοιχείο, τις MMPs και έναν αναστολέα τους, τον ιστικό αναστολέα της μεταλλοπρωτεϊνάσης ή TIMP. Το σύστημα αυτό παίζει καθοριστικό ρόλο στη φυσιολογική εξέλιξη και ανάπτυξη του ενδομητρίου, καθώς και σε διάφορες άλλες λειτουργίες σε διαφορετικούς ιστούς. Εξαιτίας στης αναγκαιότητας για ισορροπία μεταξύ των MMPs και των TIMPs δεν είναι παράξενο που μια διαφορετική έκφραση ανάμεσά τους σχετίζεται με την παθοφυσιολογία της ενδομητρίωσης. Τόσο το έκτοπο όσο και το ορθότοπο ενδομήτριο γυναικών με ενδομητρίωση παρουσιάζουν διαφορετική έκφραση των MMPs και των TIMPs και αυτό διευκολύνει την ιστική διείσδυση και την δομική αλλαγή του ενδομητριωσικού ιστού. Εξαιτίας των παραπάνω, έχει προταθεί ότι μια θεραπευτική παρέμβαση στο σύστημα των MMPs θα μπορούσε να περιορίσει τα απαραίτητα βήματα για την δημιουργία και την εξέλιξη της ενδομητρίωσης, ανοίγοντας καινούργιες προοπτικές για την φαρμακευτική θεραπεία της νόσου. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η ανάλυση της πρωτεϊνικής έκφρασης του ιστικού αναστολέα της μεταλλοπρωτεϊνάσης-3 (tissue inhibitor of metaloproteases -3, TIMP3) στο έκτοπο και ορθότοπο ενδομήτριο ασθενών με και χωρίς ενδομητρίωση. Δείγματα ιστών συλλέχθηκαν προοπτικά από 35 ασθενείς με ενδομητρίωση και από 29 ασθενείς χωρίς ενδομητρίωση. Όλες οι ασθενείς ήταν προεμμηνοπαυσιακές και υποβλήθηκαν σε επεμβατική λαπαροσκόπηση κατά την παραγωγική φάση του κύκλου. Η διάγνωση της ύπαρξης ή της απουσίας ενδομητρίωσης επιβεβαιώθηκε ιστολογικά. Η πρωτεϊνική έκφραση του TIMP-3 αναλύθηκε ανοσοϊστοχημικά σε ενδομητριωσικές εστίες και στο ορθότοπο ενδομήτριο γυναικών με ενδομητρίωση και χωρίς ενδομητρίωση. Η έκφραση του TIMP3 ήταν σημαντικά ελαττωμένη στις ενδομητριωσικές κύστεις των ασθενών με ενδομητρίωση συγκρινόμενη με το ορθότοπο ενδομήτριο ασθενών χωρίς ενδομητρίωση (p = 0,006). Από την άλλη μεριά, σε ασθενείς με ενδομητρίωση η έκφραση του TIMP-3 ήταν ελαττωμένη στο έκτοπο συγκρινόμενη με το ορθότοπο ενδομήτριο, αλλά η διαφορά αυτή δεν ήταν στατιστικά σημαντική (p = 0,17). Δεν παρατηρήθηκαν άλλες αξιόλογες διαφορές στην έκφραση του TIMP-3 μεταξύ των διαφορετικών ομάδων. Συμπερασματικά, ο TIMP-3 φαίνεται να εμπλέκεται στην αιτιοπαθογένεια και διατήρηση της ενδομητρίωσης. Η διαφορετική πρωτεϊνική έκφραση του TIMP-3 στο έκτοπο και στο ορθότοπο ενδομήτριο ασθενών με και χωρίς ενδομητρίωση μας οδηγεί να σκεφτούμε ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως ένας δείκτης για την πρώιμη και την ελάχιστα διεισδυτική διάγνωση της ενδομητρίωσης και πιθανόν και ως προγνωστικός δείκτης της νόσου.