Implantation microenvironment in chronic endometritis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Objective. To study the immune patterns of the endometrium in women with infertility of uterine genesis in the phase of "implantation window".

Materials and methods. Forty-two infertile women of reproductive age were prospectively examined. At the first stage, the contingent of women was divided into groups in accordance with the causes of infertility diagnosed before the current treatment: with chronic endometritis (CE) (n = 10); with tubal peritoneal infertility (TPI) (n = 32). A comprehensive examination of women included sonography of pelvic organs, hysteroscopy, examination of endometrial material in the period of the "implantation window" (morphological, immunohistochemical, real time (RT) PCR study,). The resulting for distinguishing molecular phenotypes of chronic inflammation (n = 30) and "normal" endometrium (n = 12) were the data of immunohistochemical studies of the immune profile (in the glandular epithelium and stromal cells (TNF-α, IL-10, NRF2, GM-CSF and CXCL16), in the glandular epithelium – BCA1, in the stroma – TGF-β) compared with the indicators of healthy fertile women (control group, n = 10).

CE was verified based on pathomorphological and immunohistochemical studies (CD 138+).

Results. Structural features of the endometrium in women with CE in the phase of the "implantation window" corresponded to the average stage of secretion in 36.4 %; variants of "out-of-phase" were identified in 63.6 % (late stage of the proliferation phase (16.7 %), dissociated development (13.3 %), early stage of the secretion phase (43.3 %)).

Molecular characteristics of the immunologically tolerant endometrium, favorable for implantation, are determined by the balanced production of pro-and anti-inflammatory cytokines, growth factors and chemokines.

Aggressive "microenvironment" in the endometrium of women with the phenotype of chronic inflammation was determined by the dominant of proinflammatory cytokines of the Th1/Th17 profile (an increase in comparison with the control of the expression level of TNF-α and GM-CSF – by 1.1 times and 1.2 times, in the glandular epithelium of chemokines CXCL16 and BCA1 – by 1.2 times, CXCL16 in the stroma – in 1.2 times) on the background of reduced production of protective factors (TGF-β (1 point), IL-10 (in the glandular epithelium – by 2 times, in the stroma – by 1.8 times), NRF2.

Conclusions. Different molecular characteristics of the endometrium in women with TPI and CE determine the heterogeneity of potencies for blastocyst implantation.

About the authors

M. L. Polina

Peoples' Friendship University of Russia

Author for correspondence.
Email: polina.ml@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3883-3967

Сandidate of Medical Sciences, Assistant of the Department of Obstetrics and Gynecology with Course of Perinatology,

Russian Federation, Moscow

I. I. Vityazeva

National Medical Research Center of Endocrinology

Email: polina.ml@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7916-0212

MD, PhD, Head of the Department of Assisted Reproductive Technologies

Russian Federation, Moscow

I. M. Ordiyants

Peoples' Friendship University of Russia

Email: polina.ml@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5882-9995

MD, PhD, Professor, Professor of the Department of Obstetrics and Gynecology with Course of Perinatology

Russian Federation, Moscow

M. G. Lebedeva

Peoples' Friendship University of Russia

Email: polina.ml@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7236-9486

Сandidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Obstetrics and Gynecology with Course of Perinatology

Russian Federation, Moscow

L. A. Shelenina

F.I. Inozemtsev City Clinical Hospital

Email: polina.ml@mail.ru

doctor of the Gynecological Department

Russian Federation, Moscow

P. N. Zakharova

Medical Institute of the North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosov

Email: polina.ml@mail.ru

postgraduate student of the Department of Obstetrics and Gynecology

Russian Federation, Sakha Yakutia, Yakutsk

N. I. Douglas

Medical Institute of the North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosov

Email: polina.ml@mail.ru

MD, PhD, Head of the Department of Obstetrics and Gynecology of the Faculty of Postgraduation Training

Russian Federation, Sakha Yakutia, Yakutsk

References

  1. Maurya V.K., DeMayo F.J., Lydon J.P. Illuminating the “black box” of progesterone-dependent embryo implantation using engineered mice. Front Cell Dev Biol. 2021; 9: 640907.
  2. Mihaleva L.M., Boltovskaya M.N., Mihalev S.A., Babichenko I.I., Vandysheva R.A. Endometrial dysfunction caused by chronic endometritis: сlinical and morphological aspects. Arhiv patologii 2017; 79 (6): 22–29 (in Russian).
  3. Duffy J.M.N, Adamson G.D., Benson E., Bhattacharya S., Bofill M., Brian K. Top 10 priorities for future infertility research: an international consensus development study. Hum Reprod. 2020; 35: 2715–24.
  4. Gellersen B., Brosens J.J. Cyclic decidualization of the human endometrium in reproductive health and failure. Endocr Rev. 2014; 35: 851–905.
  5. Lee S.K., Kim C.J., Kim D.J., Kang J.H. Immune cells in the female reproductive tract. Immune Netw. 2015; 15: 16–26.
  6. Kitaya K., Yasuo T. Immunohistochemistrical and clinicopathological characterization of chronic endometritis. Am J Reprod Immunol. 2011. 66 (5): 410–415.
  7. Gkrozou F., Tsonis O., Dimitriou E., Paschopoulos M. In women with chronic or subclinical endometritis is hysteroscopy suitable for setting the diagnosis? A systematic review. J. Obstet. Gynaecol. Res. 2020; 46: 1639–1650.
  8. Wu D., Kimura F., Zheng L., Ishida M., Niwa Y., Hirata K., Takebayashi A., Takashima A., Takahashi K., Kushima R., Zhang G., Murakami T. Chronic endometritis modifies decidualization in human endometrial stromal cells. Reprod Biol Endocrinol. 2017; 15 (1): 16.
  9. Kasius J.C., Fatemi H.M., Bourgain C. The impact of chronic endometritis on reproductive outcome. Fertil. Steril. 2011; 96 (6): 1451–1456.
  10. Wu L., Liao A., Gilman-Sachs A., Kwak-Kim J. T cell-related endometrial gene expression in normal and complicated pregnancies. In: Kwak-Kim J. editor. Endometrial Gene Expression: An Emerging Paradigm for Reproductive Disorders. Cham: Springer International Publishing 2020; 51–66.
  11. Rahmati M., Petitbarat M., Dubanchet S., Bensussan A., Chaouat G., Ledee N. Colony stimulating factors 1, 2, 3 and early pregnancy steps: from bench to bedside. Journal of Reproductive Immunology 2015; 109: 1–6.
  12. Roberton S.A., Care A.S., Moldenhauer L.M. Regulatory T Cells in Embryo Implantation and the Immune Response to Pregnancy. J. Clin. Invest. 2018; 128: 4224–4235.
  13. Yen M., Donma O., Yildizfer F., Ekmekci O., Asli Karatas Kul Z., Esat Imal A., Keser Z., Cagil E., Mengi M., Ekmekci H., Sahmay S., Donma M. Association of fetuin A, adiponectin, interleukin 10 and total antioxidant capacity with IVF outcomes. Iran J Reprod Med. 2014; 12 (11): 747–54.
  14. Wang D., DuBois R.N. Immunosuppression associated with chronic inflammation in the tumor microenvironment. Carcinogenesis 2015; 36: 1085–1093.
  15. Gnainsky Y., Granot I., Aldo P.B., Barash A., Or Y., Schechtman E., Mor G., Dekel N. Local injury of the endometrium induces an inflammatory response that promotes successful implantation. Fertil Steril. 2010; 94 (6): 2030–6.
  16. Choi Y., Kim H.R., Lim E.J., Park M., Yoon J.A., Kim Y.S., Kim E.K., Shin J.E., Kim J.H., Kwon H., Song H., Choi D.H. Integrative Analyses of Uterine Transcriptome and MicroRNAome Reveal Compromised LIF-STAT3 Signaling and Progesterone Response in the Endometrium of Patients with Recurrent/Repeated Implantation Failure (RIF). PLoS One 2016; 11 (6): e0157696.
  17. Vannuccini S., Clifton V.L., Fraser I.S., Taylor H.S., Critchley H., Giudice L.C., Petraglia F. Infertility and reproductive disorders: impact of hormonal and inflammatory mechanisms on pregnancy outcome. Hum Reprod Update 2016; 22 (1): 104–15.
  18. Zenclussen A.C., Hämmerling G.J. Cellular Regulation of the Uterine Microenviroment That Enables Embryo Implantation. Front Immunol. 2015; 6: 321.
  19. Paul M.K., Bisht B., Darmawan D.O., Chiou R., Ha V.L., Wallace W.D., Chon A.T., Hegab A.E., Grogan T., Elashoff D.A., Alva-Ornelas J.A., Gomperts B.N. Dynamic changes in intracellular ROS levels regulate airway basal stem cell homeostasis through Nrf2-dependent Notch signaling. Cell Stem Cell. 2014; 15 (2): 199–214.
  20. Dekel N., Gnainsky Y., Granot I., Racicot K., Mor G. The Role of Inflammation for a Successful Implantation. Am J Reprod Immunol. 2014; 72 (2): 141–7.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig.

Download (70KB)

Copyright (c) 2023 Polina M.L., Vityazeva I.I., Ordiyants I.M., Lebedeva M.G., Shelenina L.A., Zakharova P.N., Douglas N.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».