Characteristics of expression of proteomic markers in women with “thin” endometrium and their importance for the therapeutic effects of the use of exogenous estradiol: A prospective cohort comparative study

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To analyze the relationship between the expression of proteomic markers [estrogen (ER) and progesterone (PR) receptors, LIF, FOXA1, FOXA2] of endometrial receptivity and indicators of the levels of sex steroids [estradiol (E2) and progesterone (P)] in the peripheral blood during the “implantation window” in women with a history of reproductive dysfunction with “thin” endometrium (TE) and evaluate their significance for the therapeutic effect of using estradiol drugs.

Materials and methods. The prospective cohort comparative study was conducted. The main group included 52 patients with TE (<7 mm according to ultrasound on preovulatory days), the comparison group consisted of 62 women with normal endometrial thickness (≥7 mm according to ultrasound), women of both groups with reproductive dysfunctions of unknown reason; the control group included 16 healthy women. Aspiration biopsy of the endometrium was performed on the 6–8 days after ovulation (LH +6–8), as well as venipuncture to obtain a sample of peripheral blood to determine the E2, P levels. A combined histological and immunohistochemical study of endometrial samples was performed (ER, PR, LIF, FOXA1, FOXA2). The therapeutic effects of estradiol drugs were assessed in a cohort of women from the main group with TE (n=16 out of 26, those who have not changed their reproductive plans).

Results. All women had ovulatory values of progesterone [P≥16.1 nmol/l (LH +6–8)] and normoestrogenemia in the blood (p>0.05). According to the results of the correlation analysis, there were no associations between the E2, P levels and the value of M-echo, and no relationships were found between the E2, P levels and the expression of ER, PR, LIF, FOX-proteins. It was revealed that there are significant positive relationships between M-echo and FOXA2 expression in the endometrium (r=0.422; p<0.001). Conditional threshold values for the ER, PR expression (LH +6–8) were determined, the excess of which is associated with abnormal expression of LIF, FOX-proteins: for PR in the glands – 105 and 285, for ER in glands – 145, for ER in the stroma – 155. It was found that usual doses of estradiol drugs (1–1.5 mg/day) are capable of increasing endometrial proliferation in women with TE, provided that the expression of ER, PR, LIF, FOX-proteins in their endometrium is similar to healthy women. Increased doses of estradiol drugs (4 mg/day) in women with TE had a significant effect in the form of an increase M-echo value and/or pregnancy in cases where the endometrial expression of LIF, FOX-proteins was comparable with healthy women, even in the presence of hormone-receptor interactions in the endometrium that are different from healthy women. Spontaneous pregnancy in participants of the main group with hypoplastic endometrium in our study occurred in 5 women in whom the expression characteristics of FOXA1 and/or FOXA2 in the endometrium were comparable to healthy women.

Conclusion. TE is not the only marker of an imbalance of proteomic molecules, but it determines a greater likelihood of impaired expression of ER, PR, LIF, FOX-proteins in the endometrium. In women with an unclear reason of fertility disorders, it is necessary to conduct an in-depth examination of endometrial samples. Characteristics of endometrial expression ER, PR, LIF, FOX-proteins and the usefulness of hormone-receptor interactions in the TE in women with a history of reproductive disorders can be markers for predicting the effectiveness of the use of exogenous estradiol drugs in women in order to enhance endometrial proliferation with an initially low M-echo.

About the authors

Natalia V. Aganezova

Mechnikov North-Western State Medical University

Author for correspondence.
Email: aganezova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9676-1570
SPIN-code: 2961-5377

D. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Mechnikov North-Western State Medical University

Russian Federation, Saint Petersburg

Sergey S. Aganezov

Mechnikov North-Western State Medical University

Email: aganezov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3523-9922
SPIN-code: 8186-6778

Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Mechnikov North-Western State Medical University

Russian Federation, Saint Petersburg

Ksenia E. Gogichashvili

Mechnikov North-Western State Medical University

Email: kseniagogichashvili@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5430-7118
SPIN-code: 8683-2954

Graduate Student, Mechnikov North-Western State Medical University

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Женское бесплодие (современные подходы к диагностике и лечению): клинические рекомендации (протокол лечения). Режим доступа: https://www.medkirov.ru/docs/id/4CF1B7. Ссылка активна на 24.07.2023 [Zhenskoe besplodie (sovremennye podkhody k diagnostike i lecheniiu): klinicheskie rekomendatsii (protokol lecheniia). Available at: https://www.medkirov.ru/docs/id/4CF1B7. Accessed: 24.07.2023 (in Russian)].
  2. Recurrent pregnancy loss. ESHRE early Pregnancy Guideline Development Group Guideline of European Society of Human Reproduction and Embryology. 2023.
  3. Оразов М.Р., Радзинский В.Е., Хамошина М.Б., и др. Тайны репродуктивных неудач: «тонкий» эндометрий. Оперативная гинекология. 2018;2(35):7-17 [Orazov MR, Radzinsky VE, Khamoshina MB, et al. The secrets of reproductive failure: a “thin” endometrium. Reproductive Medicine. 2018;2(35):7-17 (in Russian)].
  4. Mouhayar Y, Franasiak JM, Sharara FI. Obstetrical complications of thin endometrium in assisted reproductive technologies: a systematic review. J Assist Reprod Genet. 2019;36(4):607-11. doi: 10.1007/s10815-019-01407-y
  5. Paulson RJ. Introduction: Endometrial receptivity: evaluation, induction and inhibition. Fertil Steril. 2019;111(4):609-10. doi: 10.1016/j.fertnstert.2019.02.029
  6. Gao M, Cao C, Zhang X, et al. Abnormal expression of estrogen receptor is associated with thin endometrium. Gynecol Endocrinol. 2019;35(6):544-7. doi: 10.1080/09513590.2018.1554035
  7. Yusuf ANM, Amri MF, Ugusman A, et al. Hyperandrogenism and Its Possible Effects on Endometrial Receptivity: A Review. Int J Mol Sci. 2023;24(15):12026. doi: 10.3390/ijms241512026
  8. Зароченцева Н.В., Аршакян А.К., Меньшикова Н.С., Титченко Ю.П. Хронический эндометрит: этиология, клиника, диагностика, лечение. Российский вестник акушера-гинеколога. 2013;13(5):21-7 [Zarochentseva NV, Arshakian AK, Menshikova NS, Titchenko YuP. Chronic endometritis: etiology, clinical presentation, diagnosis, treatment. Russian Bulletin of Obstetrician-Gynecologist. 2013;13(5):21-7 (in Russian)].
  9. Onogi S, Ezoe K, Nishihara S, et al. Endometrial thickness on the day of the LH surge: an effective predictor of pregnancy outcomes after modified natural cycle-frozen blastocyst transfer. Hum Reprod Open. 2020;2020(4):hoaa060. doi: 10.1093/hropen/hoaa060
  10. Bu Z, Hu L, Yang X, Sun Y. Cumulative Live Birth Rate in Patients With Thin Endometrium: A Real-World Single-Center Experience. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:469. doi: 10.3389/fendo.2020.00469
  11. Bashiri A, Halper KI, Orvieto R. Recurrent Implantation Failure-update overview on etiology, diagnosis, treatment and future directions. Reprod Biol Endocrinol. 2018;16(1):121. doi: 10.1186/s12958-018-0414-2
  12. Wolff V, Schwartz AK, Bitterlich N, et al. Only women's age and the duration of infertility are the prognostic factors for the success rate of natural cycle IVF. Arch Gynecol Obstet. 2019;299(3):883-9. doi: 10.1007/s00404-018-5034-8
  13. Аганезова Н.В., Аганезов С.С., Гогичашвили К.Э. Характеристики рецептивности эндометрия у женщин с различной толщиной эндометрия. Акушерство, Гинекология и Репродукция. 2022;16(2):108-21 [Aganezova NV, Aganezov SS, Gogichashvili KE. Characteristics of endometrial receptivity in women with different endometrial thickness. Obstetrics, Gynecology and Reproduction. 2022;16(2):108-121 (in Russian)]. doi: 10.17749/2313-7347/ob.gyn.rep.2022.303
  14. Кузьмина А.В. Характеристика протеомного уровня рецептивности эндометрия у женщин с нарушениями репродуктивной функции: дис. …канд. мед. наук. СПб. 2020 [Kuz'mina AV. Kharakteristika proteomnogo urovnia retseptivnosti endometriia u zhenshchin s narusheniiami reproduktivnoi funktsii: dis. … kand. med. nauk. Saint Petersburg. 2020 (in Russian)].
  15. Sauer MV, Stein AL, Paulson RJ, Moyer DL. Endometrial responses to various hormone replacement regimens in ovarian failure patients preparing for embryo donation. Int J Gynaecol Obstet. 1991;35(1):61-8. doi: 10.1016/0020-7292(91)90065-d
  16. Sundström P. Establishment of a successful pregnancy following in-vitro fertilization with an endometrial thickness of no more than 4 mm. Hum Reprod. 1998;13(6):1550-2. doi: 10.1093/humrep/13.6.1550
  17. Check J, Dietterich C, Check ML, Katz Y. Successful delivery despite conception with a maximal endometrial thickness of 4 mm. Clin Exp Obstet Gynecol. 2003;30(2-3):93-4.
  18. Оразов М.Р., Краснопольская К.В., Силантьева Е.С., и др. «Проблемный» эндометрий как фактор бесплодия: поиск путей преодоления продолжается. Трудный пациент. 2020;18(8-9):13-9 [Orazov MR, Krasnopolskaya KV, Silantyeva ES, et al. “Problematic” Endometrium as a Factor of Infertility: the Search for Ways to Overcome it Continues. Trudnyi patsient. 2020;18(8-9):13-9 (in Russian)]. doi: 10.24411/2074-1995-2020-10054
  19. Оразов М.Р., Токтар Л.Р., Михалева Л.М., и др. Хронический эндометрит и дисфункция эндометрия – есть ли причинно-следственная связь? Акушерство и гинекология: новости, мнения, обучение. 2020;8(3):61-9 [Orazov MR, Toktar LR, Mihaleva LM, et al. Chronic endometritis and endometrial dysfunction – is there a causal relationship? Obstetrics and Gynecology: News, Opinions, Training. 2020;8(3):61-9 (in Russian)]. doi: 10.24411/2303-9698-2020-13910
  20. Серебренникова К.Г., Арутюнян Н.А., Алехин А.И. Диагностика и клинические критерии хронического эндометрита. Гинекология. 2018;20(6):53-9 [Serebrennikova KG, Arutyunyan NA, Alekhin AI. Diagnosis and clinical criteria for chronic endometritis. Gynecology. 2018;20(6):53-9 (in Russian)]. doi: 10.26442/20795696.2018.6.180070
  21. Thorat MA, Marchio C, Morimiya A, et al. Forkhead box A1 expression in breast cancer is associated with luminal subtype and good prognosis. J Clin Pathol. 2008;61(3):327-32. doi: 10.1136/jcp.2007.052431
  22. Аганезова Н.В., Аганезов С.С., Гогичашвили К.Э., и др. Особенности эндометриальной экспрессии FOX-белков (FOXA1 и FOXA2) у женщин репродуктивного возраста при различной толщине эндометрия. Гинекология. 2023;25(3):328-36 [Aganezova NV, Aganezov SS, Gogichashvili KE, et al. Endometrial expression of FOX proteins (FOXA1 and FOXA2) in women of reproductive age with different endometrial thickness: prospective cohort comparative study. Gynecology. 2023;25(3):328-36 (in Russian)]. doi: 10.26442/20795696.2023.3.202358
  23. Cha J, Dey SK. Hunting for Fox(A2): Dual roles in female fertility. Proc Natl Acad Sci USA. 2017;114(6):1226-8. doi: 10.1073/pnas.1620648114

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».