Endometrium in women with polycystic ovary syndrome during the window of implantation

The human endometrium undergoes to a complex series of prolifertive and secretory changes in each menstrual cycle and displays only a short period of receptivity, known as the window of implantation, necessary for the implantation of the blastocyst in the uterus. The implantation process occurs in a sequential manner, leading to the establishment of pregnancy. Morphofunctional changes during this period may prevent or hinder the implantation. For this reason, the study of the endometrium at this stage is important for the improvement of therapies that may interfere with the mechanisms involved in maternal-embryonic interaction. Several gynecological disorders, including polycystic ovary syndrome (PCOS), are associated with decreased fertility and uterine receptivity. In spite of recent advances in assisted reproduction techniques, allowing the selection of high quality embryos, the implantation rate remains low and has not increased enough in recent decades. This article aims at reviewing the endometrial aspects of the window of implantation in women with polycystic ovary syndrome, focusing mainly on adhesion molecules. For that purpose, we analyzed 105 articles published in journals indexed in PubMed in the last 50 years (up to May 2011). In conclusion, the endometrial receptivity seems to be the major limiting factor for the establishment of pregnancy in a large number of gynecological diseases, including PCOS, and treatment to improve implantation rates is likely to be taken towards this direction.O endométrio humano é submetido a uma complexa série de mudanças proliferativas e secretórias em cada ciclo menstrual e exibe somente pequeno período de receptividade, conhecido como janela de implantação, necessário para a nidação do blastocisto no útero. O processo da implantação ocorre de forma sequencial, levando ao estabelecimento da gravidez. Alterações morfofuncionais durante este período podem impedir ou dificultar a implantação. Por este motivo, o estudo do endométrio nesta fase é importante para o aprimoramento de terapias que possam interferir nos mecanismos envolvidos na interção materno-embrionária. Várias doenças ginecológicas, incluindo a síndrome dos ovários policísticos (SOP), estão associadas à diminuição da fecundidade e da receptividade uterinas. Apesar de recentes avanços nas técnicas de reprodução assistida, permitindo a seleção de embriões de alta qualidade, a taxa de implantação continua baixa e não tem aumentado suficientemente nas últimas décadas. O presente artigo tem como objetivo revisar os aspectos endometriais da janela de implantação em mulheres com a síndrome dos ovários policísticos, focando especialmente as moléculas de adesão. Para tanto, nos valemos da análise de 105 artigos publicados em revistas indexadas no PUBMED nos últimos 50 anos (até maio de 2011). Como conclusão, a receptividade endometrial parece ser o maior fator limitante no estabelecimento da gestação em grande número de doenças ginecológicas, incluindo a SOP, e o tratamento para melhorar as taxas de implantação possivelmente será nessa direção.Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Departamento de GinecologiaUniversidade Federal do PiauíUniversidade de São Paulo Faculdade de MedicinaUNIFESP Departamento de MorfologiaFMUSP Departamento de Obstetrícia e GinecologiaUNIFESP, Depto. de GinecologiaUNIFESP, Depto. de MorfologiaSciEL

Hyperprolactinemia effects on the female mice uterus during proestrous

PURPOSE: to evaluate the effect of hyperprolactinemia induced by metoclopramide on the endometrium and myometrium of female mice in the proestrus phase. METHODS: 24 female mice were randomly divided in two groups: CtrG/control and ExpG/treated with metoclopramide (6.7 mg/g daily). After 50 days, the animals were sacrificed in the proestrus phase, and the blood was collected to determine the levels of estradiol, progesterone and prolactin. The uterine horns were removed, fixed in 10% formaldehyde and processed before being included in paraffin. Slices of 4 µm were stained by hematoxylin and eosin (H/E). In the morphological analysis, a Carl Zeiss light microscope, with objectives varying from 4 to 400 X was used for each histological slice characterization. In the morphometrical analysis, the superficial epithelium, the lamina propria and the myometrium thickness were evaluated, with the help of an image analyzer (AxionVision - Carl Zeiss) attached to the light microscope (Carl Zeiss). The statistical analysis was done by ANOVA, followed by the Wilcoxon test. P-value was considered as significant, when <0.05. RESULTS: our findings have shown an increase in the seric levels of prolactin (295.6±38.0 ng/mL) and significant decrease in the progesterone levels (11.3±0.9 ng/mL) in the ExpG, as compared to the CtrG (45.5±5.2 ng/mL and 18.2±1.6 ng/mL, respectively; p<0.001). Concerning the seric level of estradiol, significant differences between the groups were not obtained (ExpG=119.1±12.3 pg/mL and CtrG=122.7±8.4 pg/mL; p=0.418). The morphological study has shown that the uterus from the ExpG presented the endometrium with more developed superficial epithelium and lamina propria, as compared to the CtrG, the same happening with the myometrium. The thickness morphometrical values of the luminal epithelium (8.0±1.1 µm) and endometrium (116.2±21.1x10² µm) from the CtrG were lower than the ones from the ExpG (10.2±0.8 µm and 163.2±23.3x10² µm, respectively) with p<0.05. Nevertheless, data obtained in the myometrium have not shown significant differences between the groups (CtrG=152.2±25.2x10² µm and ExpG=140.8±18.0x10² µm). CONCLUSIONS: data have shown that hyperprolactinemia induced by metoclopramide determines endometrial proliferation and interferes with the ovarian function, mainly in the progesterone production.OBJETIVO: avaliar o efeito da hiperprolactinemia induzida pela metoclopramida sobre o endométrio e miométrio de camundongos fêmeas na fase de proestro. MÉTODOS: 24 camundongos fêmeas foram divididas aleatoriamente em dois grupos: GCtr/controle e GExp/tratadas com metoclopramida (6,7 µg/g por dia). Após 50 dias, os animais foram sacrificados na fase de proestro, e o sangue foi coletado para determinação dos níveis de estradiol, progesterona e prolactina. Os cornos uterinos foram removidos e fixados em formol a 10%; foram, então, processados para inclusão em parafina. Cortes de 4 µm foram corados pela hematoxilina-eosina (H/E). Na análise morfológica, foi utilizado microscópio de luz, da marca Carl Zeiss, com objetivas variando de 4 a 400 X, para caracterização de cada corte histológico. Na análise morfométrica, foi avaliada a espessura do epitélio superficial, da lâmina própria e do miométrio, com auxílio de um analisador de imagem (AxionVision, Carl Zeiss) acoplado ao microscópio de luz (Carl Zeiss). A análise estatística foi realizada pela ANOVA seguida pelo teste Wilcoxon. O valor de p foi considerado significante quando < 0,05. RESULTADOS: os achados mostraram aumento dos níveis séricos de prolactina (295,6±38,0 ng/mL) e redução significante dos de progesterona (11,3±0,9 ng/mL) no GExp em comparação ao GCtr (45,5±5,2 ng/mL e 18,2±1,6 ng/mL, respectivamente) (p<0,001). Com relação aos níveis séricos de estradiol, não foram obtidas diferenças significantes entre os grupos (GExp=119,1±12,3 pg/mL e o GCtr=122,7±8,4 pg/mL, p=0,418). O estudo morfológico mostrou que o útero do GExp apresentou endométrio com epitélio superficial e lâmina própria mais desenvolvida quando comparado ao GCtr, o mesmo ocorrendo no miométrio. Os valores morfométricos das espessuras do epitélio luminal (8,0±1,1 µm) e do endométrio (116,2±21,1x10² µm) do GCtr foram inferiores ao GExp (10,2±0,8 µm e 163,2±23,3x10² µm com p<0,05) respectivamente. Já os dados obtidos no miométrio não mostraram diferenças significantes entre si (GCtr=152,2±25,2x10² µm e GExp=140,8±18,0x10² µm). CONCLUSÕES: os dados mostraram que a hiperprolactinemia induzida pela metoclopramida determina proliferação endometrial e interfere na função ovariana, principalmente na produção de progesterona.Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Departamento de GinecologiaUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Universidade de Santo AmaroUniversidade de São Paulo Faculdade de Medicina Departamento de Obstetrícia e GinecologiaUNIFESP, Depto. de GinecologiaUNIFESPSciEL

Effects of high-dose isoflavones on rat uterus

OBJETIVO: Avaliar o efeito de altas doses de isoflavonas no útero de ratas adultas castradas. MÉTODOS: Ratas virgens ovariectomizadas (n = 40) foram tratadas por 30 dias consecutivos com veículo (GCtrl) ou genisteína nas concentrações 42 (GES42), 125 (GES125) e 250 (GES250) µg/g de peso corporal ao dia. O extrato de soja e o veículo (propilenoglicol) foram administrados por gavagem. Ao final do experimento, foi realizada dosagem sérica de 17 &#946;-estradiol e progesterona, avaliou-se o peso dos animais e dos úteros e foi feito exame colpocitológico. Fragmentos do terço médio dos cornos uterinos foram fixados em formol a 10% e processados para inclusão em parafina para estudo histológico. Cortes de 5 µm de espessura foram corados pelo HE e destinados a estudo em microscopia de luz. Analisou-se a histomorfologia do endométrio, área endometrial, número e área ocupada pelas glândulas, assim como a concentração de eosinófilos presentes na lâmina própria. Os dados numéricos obtidos foram submetidos à análise de variância complementada pelo teste de Tukey-Kramer (p < 0,05). RESULTADOS: Verificou-se que o peso do útero, as áreas endometrial e glandular e o número de glândulas e de eosinófilos foram maiores nos animais dos grupos GES250 &gt; GES125 do que nos outros grupos (GES250 &gt; GES125 &gt; GES42 = GCtrl; p < 0,05). Os dados morfológicos mostraram proliferação endometrial nos grupos ES125 e ES250, que apresentavam endométrio mais desenvolvido que outros grupos. Em todos os animais do grupo ES250 notou-se a presença de metaplasia escamosa. CONCLUSÃO: A administração de isoflavonas em altas doses promove metaplasia escamosa no endométrio.OBJECTIVE: To evaluate the effects of high-dose isoflavones on the uterus of castrated adult rats. METHODS: Adult, ovariectomized virgin rats (n = 40) were treated by gavage during 30 consecutive days with vehicle (propylene glycol, group GCtrl) or different doses of genistein: 42 (group GES42), 125 (GES125), or 250 (GES250) µg/g body weight per day. Animals were killed, weighed, vaginal and uterine samples were taken for cytologic evaluation, and serum levels of 17 &#946;-estradiol and progesterone were determined. The middle third of the uterine horns was dissected, fixed in 10% formaldehyde and processed for paraffin inclusion; 5-µm thick sections were obtained and stained with HE for further histological study under light microscopy. The endometrial morphology and area, number and area of glands, and number of eosinophils in the lamina propria were analyzed. ANOVA and the Tukey-Kramer test were used for statistical analyses. RESULTS: Uterine weight, endometrial glandular area, and number of glands and eosinophils were all higher in GES250 &gt; G125 than in the other groups (GES250 &gt; GES125 &gt; GES42 = GCtrl; p < 0.05). Morphological data showed signs of endometrial proliferation upon treatment with genistein, especially in animals in GES125 and GES250 compared to other groups. In all animals in GES250, signs of uterine squamous metaplasia were observed. CONCLUSION: A short treatment period with high daily doses of isoflavones can promote endometrial squamous metaplasia in ovariectomized rats.CNPqCoordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES

Steroidogenesis-related gene expression in the rat ovary exposed to melatonin supplementation

OBJECTIVE: To analyze steroidogenesis-related gene expression in the rat ovary exposed to melatonin supplementation. METHODS: Thirty-two virgin adult female rats were randomized to two groups as follows: the control group GI received vehicle and the experimental group GII received melatonin supplementation (10 µg/night per animal) for 60 consecutive days. After the treatment, animals were anesthetized and the collected ovaries were immediately placed in liquid nitrogen for complementary deoxyribonucleic acid microarray analyses. A GeneChip¯ Kit Rat Genome 230 2.0 Affymetrix Array was used for gene analysis and the experiment was repeated three times for each group. The results were normalized with the GeneChip¯ Operating Software program and confirmed through analysis with the secondary deoxyribonucleic acid-Chip Analyzer (dChip) software. The data were confirmed by real-time reverse transcription polymerase chain reaction analysis. Genes related to ovarian function were further confirmed by immunohistochemistry. RESULTS: We found the upregulation of the type 9 adenylate cyclase and inhibin beta B genes and the downregulation of the cyclic adenosine monophosphate response element modulator and cytochrome P450 family 17a1 genes in the ovarian tissue of GII compared to those of the control group. CONCLUSION: Our data suggest that melatonin supplementation decreases gene expression of cyclic adenosine monophosphate, which changes ovarian steroidogenesis

The gene and protein analysis of endometrial receptor markers in women with polycystic ovarian syndrome

Introdução: A síndrome dos ovários policísticos (SOP) é a desordem endócrina mais comum em mulheres durante o período reprodutivo. Contudo, representa ainda um desafio, principalmente, quando há infertilidade. Portanto, há necessidade de mais estudos nesta área, em especial, no endométrio. Nosso estudo tem como objetivo realizar a análise da expressão gênica e proteica de marcadores de receptividade endometrial em pacientes com Síndrome dos Ovários Policísticos, comparando-a com a de mulheres com ciclos menstruais regulares. Casuística e métodos: Foram avaliadas 36 mulheres na menacme, divididas em dois grupos: Grupo SOP (n=23) e Grupo Controle - mulheres com ciclos menstruais regulares (n=13). As pacientes do grupo SOP receberam progesterona micronizada na dose de 400mg ao dia, por via vaginal, durante 10 dias. Após o 14º dia do fluxo menstrual, receberam novamente a mesma dose de progesterona natural, por 10 dias. A biópsia de endométrio foi feita durante os últimos dias do emprego da progesterona (6º ao 10º dia de tratamento). No Grupo Controle, a biópsia foi feita na fase secretora (janela de implantação - 20º ao 24º dia). Além disso, foi feita biópsia endometrial em um grupo de mulheres com SOP durante a fase proliferativa. O material coletado foi processado e analisado por técnicas de biologia molecular (avaliação gênica por microarray) e análise imunoistoquimica relacionada à angiogênese. Resultados: As mulheres com SOP apresentaram alterações do metabolismo de carboidratos, hiperinsulinemia e hiperandrogenismo. Após o uso de progesterona natural, o endométrio revelou, na janela de implantação, modificações secretoras, assemelhando-se ao das mulheres com ciclos menstruais regulares. Os dados imunoistoquímicos mostraram haver redução da expressão do VEGF nas mulheres com SOP tratadas com progesterona natural em relação às com ciclo menstrual regular. Após a análise gênica, registrou-se predomínio de genes que podem interferir negativamente com a angiogênese no endométrio das pacientes com SOP tratadas com progesterona natural. Conclusão: O endométrio das mulheres com SOP, mesmo após tratamento com progesterona natural, mostra-se inadequado para a implantação endometrial devido à redução da angiogênese localIntroduction: The Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most common endocrine disorder in women during the reproductive period. However, it still presents a challenge, especially when there is infertility. Therefore, there is a need for further studies in this area, mainly in the endometrium. Our study aims to perform the analysis of gene and protein expression of endometrial receptors in patients with PCOS, comparing it with that of women with regular menstrual cycles. Patients and methods: Thirty-six women in the study were divided into two groups: PCOS group (n = 23) and Control Group - women with regular menstrual cycles (n = 13). Patients in the PCOS group received micronized progesterone at a dose of 400mg per day, vaginally, for 10 days. After the 14th day of menstrual flow, they again received the same dose of natural progesterone for 10 days. Endometrial biopsy was performed during the last days of the use of progesterone (6th to 10th day of treatment). In the Control Group, the biopsy was done in the secretory phase (implantation window - 20th to 24th day). In addition, endometrial biopsy was performed in a group of women with PCOS during the proliferative phase. The collected material was processed and analyzed by molecular biology techniques (microarray gene evaluation) and immunohistochemical analysis related to angiogenesis. Results: PCOS women had some changes in carbohydrate metabolism, hyperinsulinemia and hyperandrogenism. After the use of natural progesterone, the endometrium revealed, during the implantation window, secretory modifications, resembling that of women with regular menstrual cycles. Immunohistochemical data showed reduced expression of VEGF in PCOS women treated with natural progesterone compared to those with a regular menstrual cycle. After gene analysis, there was a predominance of genes that could negatively interfere with the endometrial angiogenesis in patients with PCOS treated with natural progesterone. Conclusion: The endometrium of women with PCOS, even after treatment with natural progesterone, may be inadequate for endometrial implantation due to the reduction of local angiogenesi

The gene and protein analysis of endometrial receptor markers in women with polycystic ovarian syndrome

Introdução: A síndrome dos ovários policísticos (SOP) é a desordem endócrina mais comum em mulheres durante o período reprodutivo. Contudo, representa ainda um desafio, principalmente, quando há infertilidade. Portanto, há necessidade de mais estudos nesta área, em especial, no endométrio. Nosso estudo tem como objetivo realizar a análise da expressão gênica e proteica de marcadores de receptividade endometrial em pacientes com Síndrome dos Ovários Policísticos, comparando-a com a de mulheres com ciclos menstruais regulares. Casuística e métodos: Foram avaliadas 36 mulheres na menacme, divididas em dois grupos: Grupo SOP (n=23) e Grupo Controle - mulheres com ciclos menstruais regulares (n=13). As pacientes do grupo SOP receberam progesterona micronizada na dose de 400mg ao dia, por via vaginal, durante 10 dias. Após o 14º dia do fluxo menstrual, receberam novamente a mesma dose de progesterona natural, por 10 dias. A biópsia de endométrio foi feita durante os últimos dias do emprego da progesterona (6º ao 10º dia de tratamento). No Grupo Controle, a biópsia foi feita na fase secretora (janela de implantação - 20º ao 24º dia). Além disso, foi feita biópsia endometrial em um grupo de mulheres com SOP durante a fase proliferativa. O material coletado foi processado e analisado por técnicas de biologia molecular (avaliação gênica por microarray) e análise imunoistoquimica relacionada à angiogênese. Resultados: As mulheres com SOP apresentaram alterações do metabolismo de carboidratos, hiperinsulinemia e hiperandrogenismo. Após o uso de progesterona natural, o endométrio revelou, na janela de implantação, modificações secretoras, assemelhando-se ao das mulheres com ciclos menstruais regulares. Os dados imunoistoquímicos mostraram haver redução da expressão do VEGF nas mulheres com SOP tratadas com progesterona natural em relação às com ciclo menstrual regular. Após a análise gênica, registrou-se predomínio de genes que podem interferir negativamente com a angiogênese no endométrio das pacientes com SOP tratadas com progesterona natural. Conclusão: O endométrio das mulheres com SOP, mesmo após tratamento com progesterona natural, mostra-se inadequado para a implantação endometrial devido à redução da angiogênese localIntroduction: The Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most common endocrine disorder in women during the reproductive period. However, it still presents a challenge, especially when there is infertility. Therefore, there is a need for further studies in this area, mainly in the endometrium. Our study aims to perform the analysis of gene and protein expression of endometrial receptors in patients with PCOS, comparing it with that of women with regular menstrual cycles. Patients and methods: Thirty-six women in the study were divided into two groups: PCOS group (n = 23) and Control Group - women with regular menstrual cycles (n = 13). Patients in the PCOS group received micronized progesterone at a dose of 400mg per day, vaginally, for 10 days. After the 14th day of menstrual flow, they again received the same dose of natural progesterone for 10 days. Endometrial biopsy was performed during the last days of the use of progesterone (6th to 10th day of treatment). In the Control Group, the biopsy was done in the secretory phase (implantation window - 20th to 24th day). In addition, endometrial biopsy was performed in a group of women with PCOS during the proliferative phase. The collected material was processed and analyzed by molecular biology techniques (microarray gene evaluation) and immunohistochemical analysis related to angiogenesis. Results: PCOS women had some changes in carbohydrate metabolism, hyperinsulinemia and hyperandrogenism. After the use of natural progesterone, the endometrium revealed, during the implantation window, secretory modifications, resembling that of women with regular menstrual cycles. Immunohistochemical data showed reduced expression of VEGF in PCOS women treated with natural progesterone compared to those with a regular menstrual cycle. After gene analysis, there was a predominance of genes that could negatively interfere with the endometrial angiogenesis in patients with PCOS treated with natural progesterone. Conclusion: The endometrium of women with PCOS, even after treatment with natural progesterone, may be inadequate for endometrial implantation due to the reduction of local angiogenesi