PI3K/AKT pathway is altered in the endometriosis patient's endometrium and presents differences according to severity stage.

Based on the inflammatory nature and hormone-dependency of endometriosis, PI3K/AKT signaling appears to influence its progression. Could the endometriosis stages be linked to differential changes in PI3K/AKT pathway regulation? The objective is to evaluate the expression of PI3K, PTEN, AKT and p-AKT in endometrial human biopsies, according to the presence or absence of the disease, and to assess the underlying differences regarding the endometriosis stages. Biopsy specimens of the ectopic and eutopic endometrium were obtained from twenty women with untreated peritoneal endometriosis as well as endometrium biopsies from nine controls. Our study revealed an increased expression of PI3K in eutopic and ectopic endometrium from patients with endometriosis, and a reduced expression of PTEN and increased levels of AKT phosphorylation, compared to control endometrium. Both eutopic and ectopic endometrium from patients with minimal-mild endometriosis expressed a significant reduced PTEN level compared to the respective endometrium from patients with moderate-severe endometriosis. The ratio p-AKT/total AKT showed higher levels of AKT phosphorylation in endometriotic tissue from patients with minimal-mild endometriosis. This study has firmly confirmed the alteration in PI3K/AKT pathway regulation and demonstrated clear differences between the stages of endometriosis, emphasizing the importance of this pathway in the first stage of the disease.

Inhibition of Hyaluronic Acid Synthesis Suppresses Angiogenesis in Developing Endometriotic Lesions.

BACKGROUND: The development and long-term survival of endometriotic lesions is crucially dependent on an adequate vascularization. Hyaluronic acid (HA) through its receptor CD44 has been described to be involved in the process of angiogenesis. OBJECTIVE: To study the effect of HA synthesis inhibition using non-toxic doses of 4-methylumbelliferone (4-MU) on endometriosis-related angiogenesis. MATERIALS AND METHODS: The cytotoxicity of different in vitro doses of 4-MU on endothelial cells was firstly tested by means of a lactate dehydrogenase assay. The anti-angiogenic action of non-cytotoxic doses of 4-MU was then assessed by a rat aortic ring assay. In addition, endometriotic lesions were induced in dorsal skinfold chambers of female BALB/c mice, which were daily treated with an intraperitoneal injection of 0.9% NaCl (vehicle group; n = 6), 20 mg/kg 4-MU (n = 8) or 80 mg/kg 4-MU (n = 7) throughout an observation period of 14 days. The effect of 4-MU on their vascularization, survival and growth were studied by intravital fluorescence microscopy, histology and immunohistochemistry. MAIN RESULTS: Non-cytotoxic doses of 4-MU effectively inhibited vascular sprout formation in the rat aortic ring assay. Endometriotic lesions in dorsal skinfold chambers of 4-MU-treated mice dose-dependently exhibited a significantly smaller vascularized area and lower functional microvessel density when compared to vehicle-treated controls. Histological analyses revealed a downregulation of HA expression in 4-MU-treated lesions. This was associated with a reduced density of CD31-positive microvessels within the lesions. In contrast, numbers of PCNA-positive proliferating and cleaved caspase-3-positive apoptotic cells did not differ between 4-MU-treated and control lesions. CONCLUSIONS: The present study demonstrates for the first time that targeting the synthesis of HA suppresses angiogenesis in developing endometriotic lesions. Further studies have to clarify now whether in the future this anti-angiogenic effect can be used beneficially for the treatment of endometriosis.

Targeting galectin-1-induced angiogenesis mitigates the severity of endometriosis.

Endometriosis is characterized by the presence of endometrial tissue outside the uterus that causes severe pelvic pain and infertility in women of reproductive age. Although not completely understood, the pathophysiology of the disease involves chronic dysregulation of inflammatory and vascular signalling. In the quest for novel therapeutic targets, we investigated the involvement of galectin-1 (Gal-1), an endogenous glycan-binding protein endowed with both immunosuppressive and pro-angiogenic activities, in the pathophysiology of endometriotic lesions. Here we show that Gal-1 is selectively expressed in stromal and endothelial cells of human endometriotic lesions. Using an experimental endometriosis model induced in wild-type and Gal-1-deficient (Lgals1(-/-) ) mice, we showed that this lectin orchestrates the formation of vascular networks in endometriotic lesions in vivo, facilitating their ectopic growth independently of vascular endothelial growth factor (VEGF) and the keratinocyte-derived CXC-motif (CXC-KC) chemokine. Targeting Gal-1 using a specific neutralizing mAb reduced the size and vascularized area of endometriotic lesions within the peritoneal compartment. These results underline the essential role of Gal-1 during endometriosis and validate this lectin as a possible target for the treatment of disease.

Gonadotropin-releasing hormone agonist induces apoptosis and reduces cell proliferation in eutopic endometrial cultures from women with endometriosis.

OBJECTIVE: There is growing evidence that suggests a direct action of gonadotropin-releasing hormone agonist (GnRH-a) on endometrial growth. Consequently, our purpose was to evaluate the effect of GnRH-a on in vitro eutopic endometrial cell growth and apoptosis. DESIGN: Prospective study. SETTING: Research institute and clinical fertility center. PATIENT(S): Sixteen women with untreated endometriosis and 14 controls. INTERVENTION(S): Biopsy specimens of eutopic endometrium were obtained from all subjects. Apoptosis and cell proliferation were examined in epithelial endometrial cell cultures after incubation with leuprolide acetate (LA), antide, and a combination of both. MAIN OUTCOME MEASURE(S): The percentage of apoptotic cells was evaluated by the acridine orange-ethidium bromide technique; cell proliferation was assessed by (3)H-thymidine incorporation. RESULT(S): Leuprolide acetate (LA) (100 ng/mL) enhanced apoptosis in endometrial cultures from patients with endometriosis and controls, and this effect was reversed by antide 10(-7)M. Cell proliferation was down-regulated by LA at 1, 10, and 100 ng/mL in cultures from women without and with endometriosis. The addition of antide 10(-7)M reversed this inhibition. CONCLUSION(S): GnRH-a appears to have a direct effect by enhancing the apoptotic index and decreasing the cell proliferation in endometrial cells.

Effect of GnRH analogues on apoptosis and release of interleukin-1beta and vascular endothelial growth factor in endometrial cell cultures from patients with endometriosis.

BACKGROUND: The aim of the present study was to evaluate the effect of GnRH analogues on the in-vitro eutopic endometrial cell apoptosis and release of interleukin-1beta (IL-1beta) and vascular endothelial growth factor (VEGF). METHODS: Biopsy specimens of eutopic endometrium obtained from 16 women with untreated endometriosis and 14 controls were studied. Apoptosis, IL-1beta and VEGF release were evaluated in epithelial endometrial cell cultures after incubation with leuprolide acetate (LA) as GnRH agonist, antide as GnRH antagonist, and a combination of both. The percentage of apoptotic cells was evaluated by the acridine orange-ethidium bromide technique, and IL-1beta and VEGF concentrations were assessed by using commercial enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kits. RESULTS: We found that LA (100 ng/ml) enhanced apoptosis in endometrial cell cultures from endometriosis patients and controls and this effect was reversed by antide at 10(-7) mol/l. IL-1beta and VEGF release was downregulated by LA in cultures from controls and endometriosis patients. The addition of antide 10(-7) mol/l reversed this inhibition. Endometrial cultures treated with antide at 10(-7) mol/l did not show any significant effects compared with basal conditions. CONCLUSIONS: GnRH agonists appear to have a direct effect in endometrial cells cultures, by enhancing the percentage of apoptotic cells and decreasing the release of pro-mitogenic cytokines such as IL-1beta and VEGF.

Oral contraceptives suppress cell proliferation and enhance apoptosis of eutopic endometrial tissue from patients with endometriosis.

OBJECTIVE: To evaluate the effects of administering combination oral contraceptives (COCs) to patients with endometriosis on the regulation of cell growth in the eutopic endometrium. DESIGN: Prospective study. SETTING: Research institute and clinical fertility center. PATIENT(S): Thirteen women with untreated endometriosis and 13 controls. INTERVENTION(S): Biopsy specimens of the eutopic endometrium were obtained from all subjects. Apoptosis, cell proliferation, and Bcl-2 and Bax expression were examined at the epithelial and stromal levels in the eutopic endometrium from patients with endometriosis before and after 30 days of daily exposure to COCs and from controls. MAIN OUTCOME MEASURE(S): Apoptotic cells were detected by using the dUTP nick-end labeling assay; Ki-67, Bcl-2, and Bax expressions were assessed by using immunohistochemical techniques. RESULT(S): After exposure to COCs, apoptosis was significantly increased in the eutopic endometrium compared with before COC administration, both at epithelial and stromal levels. Cell proliferation was significantly lowered by COCs. CONCLUSION(S): COCs showed a positive effect on patients with endometriosis by down-regulating cell proliferation and enhancing apoptosis in the eutopic endometrium.

Endometriosis pelviana: estudio de las variables que afectan la etiopatogenia y la infertilidad asociada a la endometriosis / Pelvic endometriosis: study of the variables that affect etiopathogenia and the infertility associated to the endometriosis

Desde hace más de un siglo la endometriosis (EDT) se ha definido por la presencia de focos de endometrio ectópico fuera de la cavidad uterina, sin embargo en la actualidad, muchos conceptos clásicos referentes a su etiolgía, fisiopatología y tratamiento están siendo cuestionados. En el presente trabajo se presentan los resultados de una serie de estudios realizados en nuestro laboratorio durante los últimos años los cuales tuvieron como objetivo explicar o clarificar muchos de estos aspectos enigmáticos. Para ello hemos analizado: 1) la correlación de las lesiones endometriósicas pelvianas clasificadas por laparoscopia, histología e inmunohistoquímica, 2) el papel del endometrio eutópico en la etiopatogenia y 3) el ambiente peritoneal y sus componentes, su efecto sobre la etiopatogenia y la infertilidad. Como resultado de nuestras investigaciones hemos hallado que la etiopatogenia de la EDT está relacionada con múltiples factores. El endometrio eutópico de estas pacientes, que por menstruación retrógrada llega a cavidad peritoneal, posee características particulares en relación a una disminución significativa de la apoptosis y un incremento en la proliferación celular que favorecerían su mayor sobrevida e implantación en sitios extópicos. Además hemos observado que los anticonceptivos orales administrados por corto tiempo fueron capaces de revertir estas anormalidades celulares. Paralelamente hemos hallado que los componentes celulares y solubles del líquido peritoneal pueden tener un efecto sinergístico con lo mencionado, favoreciendo la implantación a través de un aumento de la angiogénesis y alterando la capacidad de respuesta del sistema inmunológico como mecanismo de defensa de limpieza o barrido. es evidente además, que los diferentes tipos de lesiones representan un arco evolutivo donde las lesiones rojas representarían las lesiones iniciales mientras que las negras y blancas con menor grado de vascularización y mayor grado de fibrosis, representarían estadios más crónicos de la enfermedad. La importancia de estos hallazgos radica, en la posibilidad de individualizar la terapéutica, dado que la indicación de propuestas farmacológicas actuales basadas en el bloqueo de la agniogénesis o contrarrestar las proteasas que erosionan el matriz extracelular, estarían indicadas sólo en circunstancias específicas... (TRUNCADO) (AU)

Endometriosis pelviana: estudio de las variables que afectan la etiopatogenia y la infertilidad asociada a la endometriosis / Pelvic endometriosis: study of the variables that affect etiopathogenia and the infertility associated to the endometriosis

Desde hace más de un siglo la endometriosis (EDT) se ha definido por la presencia de focos de endometrio ectópico fuera de la cavidad uterina, sin embargo en la actualidad, muchos conceptos clásicos referentes a su etiolgía, fisiopatología y tratamiento están siendo cuestionados. En el presente trabajo se presentan los resultados de una serie de estudios realizados en nuestro laboratorio durante los últimos años los cuales tuvieron como objetivo explicar o clarificar muchos de estos aspectos enigmáticos. Para ello hemos analizado: 1) la correlación de las lesiones endometriósicas pelvianas clasificadas por laparoscopia, histología e inmunohistoquímica, 2) el papel del endometrio eutópico en la etiopatogenia y 3) el ambiente peritoneal y sus componentes, su efecto sobre la etiopatogenia y la infertilidad. Como resultado de nuestras investigaciones hemos hallado que la etiopatogenia de la EDT está relacionada con múltiples factores. El endometrio eutópico de estas pacientes, que por menstruación retrógrada llega a cavidad peritoneal, posee características particulares en relación a una disminución significativa de la apoptosis y un incremento en la proliferación celular que favorecerían su mayor sobrevida e implantación en sitios extópicos. Además hemos observado que los anticonceptivos orales administrados por corto tiempo fueron capaces de revertir estas anormalidades celulares. Paralelamente hemos hallado que los componentes celulares y solubles del líquido peritoneal pueden tener un efecto sinergístico con lo mencionado, favoreciendo la implantación a través de un aumento de la angiogénesis y alterando la capacidad de respuesta del sistema inmunológico como mecanismo de defensa de limpieza o barrido. es evidente además, que los diferentes tipos de lesiones representan un arco evolutivo donde las lesiones rojas representarían las lesiones iniciales mientras que las negras y blancas con menor grado de vascularización y mayor grado de fibrosis, representarían estadios más crónicos de la enfermedad. La importancia de estos hallazgos radica, en la posibilidad de individualizar la terapéutica, dado que la indicación de propuestas farmacológicas actuales basadas en el bloqueo de la agniogénesis o contrarrestar las proteasas que erosionan el matriz extracelular, estarían indicadas sólo en circunstancias específicas... (TRUNCADO)

Evaluación y comparación del efecto mitogénico del fluido peritoneal de pacientes con endometriosis mínima y avanzada / Valuation and comparison of mitogenic effect of peritoneal fluid in patients with mild and advanced endometriosis

Objetivo: Evaluar y comparar el efecto mitogénico del fluido peritoneal de mujeres con endometriosis mínima y severa sobre la proliferación de células estronales endometriales en cultivo. Materiales y Métodos: Se establecieron cultivos primarios de células estronales de endometrio humano. Se agregaron concentraciones crecientes de fluido peritoneal de pacientes con endometriosis mínima y severa, y de controles. Se evaluó incorporación de Timidina tritiada (3[H]-Timidina) como parámetro de síntesis de ADN en esas células. Resultados: El fluido peritoneal de mujeres con endometriosis mínima indujo un incremento significativo y dosis-dependiente de la incorporación de 3[H]-Timidina que osciló entre el 580 por ciento y el 1450 por ciento de los controles. El fluido peritoneal de pacientes con endometriosis severa provocó una inhibición del 51 por ciento en promedio de la proliferación celular comparando con células que fueron expuestas a fluidos peritoneales controles o a medio de cultivo suplementado con 2,5 por ciento de suero bovino fetal. Conclusiones: Se hallaron diferencias significativas en cuanto al efecto mitogénico del fluido peritoneal de pacientes con distintos estadíos de endometriosis. Las muestras provenientes de pacientes con endometriosis mínima indujeron un incremento de la proliferación celular, mientras que el fluido peritoneal de endometriosis severa inhibió significativamente el crecimiento de las células endometriales en cultivo

Evaluación y comparación del efecto mitogénico del fluido peritoneal de pacientes con endometriosis mínima y avanzada / Valuation and comparison of mitogenic effect of peritoneal fluid in patients with mild and advanced endometriosis

Objetivo: Evaluar y comparar el efecto mitogénico del fluido peritoneal de mujeres con endometriosis mínima y severa sobre la proliferación de células estronales endometriales en cultivo. Materiales y Métodos: Se establecieron cultivos primarios de células estronales de endometrio humano. Se agregaron concentraciones crecientes de fluido peritoneal de pacientes con endometriosis mínima y severa, y de controles. Se evaluó incorporación de Timidina tritiada (3[H]-Timidina) como parámetro de síntesis de ADN en esas células. Resultados: El fluido peritoneal de mujeres con endometriosis mínima indujo un incremento significativo y dosis-dependiente de la incorporación de 3[H]-Timidina que osciló entre el 580 por ciento y el 1450 por ciento de los controles. El fluido peritoneal de pacientes con endometriosis severa provocó una inhibición del 51 por ciento en promedio de la proliferación celular comparando con células que fueron expuestas a fluidos peritoneales controles o a medio de cultivo suplementado con 2,5 por ciento de suero bovino fetal. Conclusiones: Se hallaron diferencias significativas en cuanto al efecto mitogénico del fluido peritoneal de pacientes con distintos estadíos de endometriosis. Las muestras provenientes de pacientes con endometriosis mínima indujeron un incremento de la proliferación celular, mientras que el fluido peritoneal de endometriosis severa inhibió significativamente el crecimiento de las células endometriales en cultivo (AU)