Epithelial-mesenchymal transition as a pathogenetic mechanism of development and progression of adenomyosis

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: In recent years, an important role in the pathogenesis of adenomyosis has been assigned to invasive properties of the cells of the basal layer of the endometrium, which provide them with the capacity to grow into the underlying layers of the myometrium.

AIM: The aim of this study was to evaluate the invasive and migratory properties of the ectopic and heterotopic endometrium in patients with adenomyosis.

MATERIALS AND METHODS: We performed clinical, morphological and immunohistochemical analyses of the surgical material of 98 patients with adenomyosis. Immunohistochemical study was carried out according to the standard avidin-biotin method, using mouse monoclonal antibodies to estrogen receptors, matrix metalloproteinase type 9, vimentin, and fibronectin (DAKO, Denmark) as primary immune sera.

RESULTS: The maximum number of estrogen receptors in both the proliferation and secretion phases was found in the endometrial glands and superficially located endometrioid heterotopias. A weaker expression of this marker was also found in the cells of the cytogenic stroma. In the foci of adenomyosis, located in the deep layers of the myometrium, the expression of estrogen receptors in the epithelial and stromal components of heterotopias varied in a wide range from 0 to 100%. The most pronounced expression of matrix metalloproteinase type 9 was characteristic of the epithelial component of superficial endometrioid heterotopias. In the foci of adenomyosis, located in the deep parts of the myometrium, a pronounced expression of matrix metalloproteinase type 9 was preserved in the proliferation phase, and its significant decrease was found in the secretion phase. The glands of the eutopic endometrium were also characterized by a more significant level of matrix metalloproteinase type 9 expression in the proliferation phase in comparison with the secretion phase. A pronounced expression of vimentin was detected in the epithelium of the glands of both superficial and deep foci of adenomyosis, as well as in the eutopic endometrium (100%). In the cytogenic stroma, the largest area of vimentin expression was found in the eutopic endometrium and superficially located endometrioid heterotopias. However, its value significantly decreased in the foci of adenomyosis located in the deep parts of the myometrium. The largest area of fibronectin expression was characteristic of the cytogenic stroma of superficial adenomyosis foci.

CONCLUSIONS: The displacement of elements of the eutopic endometrium into the thickness of the myometrium and further progression of adenomyosis is provided by two parallel pathogenetic mechanisms, namely, invasive growth due to matrix metalloproteinase type 9 activation and epithelial cell migration due to the epithelial-mesenchymal transition.

About the authors

Victoria A. Pechenikova

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: p-vikka@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5322-708X
SPIN-code: 9603-5645
ResearcherId: ААВ-2105-2021

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Anna A. Gaidarova

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: a.gaidarova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2391-502X
Russian Federation, Saint Petersburg

Konstantin S. Churkin

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: osia_911@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6647-8531
Russian Federation, Saint Petersburg

Nikol N. Pertovskaia

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: dr.ramzaeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6849-5335
SPIN-code: 7769-1969
Scopus Author ID: 57838172500
ResearcherId: GLR-8455-2022
Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Upson K, Missmer SA. Epidemiology of adenomyosis. Semin Reprod Med. 2020;38(2–3):89–107. doi: 10.1055/s-0040-1718920
  2. Shklyar AA, Adamyan LV, Kogan EA, et al. Difficulties in diagnosing nodular and diffuse adenomyosis. Obstetrics and Gynecology 2015;3:67–72. (In Russ.)
  3. Lamouille S., Xu, J., Derynck R. Molecular mechanisms of epithelial-mesenchymal transition. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2014;15(3):178–196. doi: 10.1038/nrm3758
  4. Gloushankova NA, Zhitnyak IYu, Rubtsova SN. Role of epithelial-mesenchymal transition in tumor progression. Biochemistry (Moscow). 2018;83(12):1802–1811. (In Russ.). doi: 10.1134/s0320972518120059
  5. Jie X, Zhang X, Xu C. Epithelial-to-mesenchymal transition, circulating tumor cells and cancer metastasis: mechanisms and clinical applications. Oncotarget. 2017;8(46):81558–81571. doi: 10.18632/oncotarget.18277
  6. Usman S, Waseem N, Nguyen T, et al. Vimentin is at the heart of Epithelial Mesenchymal Transition (EMT) mediated metastasis. Cancers. 2021;13(19). doi: 10.3390/cancers13194985
  7. Kang Y, Massague J. Epithelial-mesenchymal transitions: twist in development and metastasis. Cell. 2004;118(3):277–279. doi: 10.1016/j.cell.2004.07.011
  8. Thiery J. Epithelial-mesenchymal transitions in tumour progression. Nature Reviews Cancer. 2002;2(6):442–454. doi: 10.1038/nrc822
  9. Mehasseb M, Taylor A, Pringle J, et al. Enhanced invasion of stromal cells from adenomyosis in a three-dimensional coculture model is augmented by the presence of myocytes from affected uteri. Fertil. Steril. 2010;94(7):2547–2551. doi: 10.1016/j.fertnstert.2010.04.016
  10. Shi J, Jin L, Leng J, et al. Expression of potassium channels in uterine smooth muscle cells from patients with adenomyosis. Chinese Med. J. 2016;129(2):200–205. doi: 10.4103/0366-6999.173491
  11. Kleiner DE, Stetler-Stevenson WG. Matrix metalloproteinases and metastasis. Cancer Chemother Pharmacol. 1999;43(Suppl.):S42–S51. doi: 10.1007/s002800051097
  12. Ke J, Ye J, Li M, et al. The role of matrix metalloproteinases in endometriosis: a potential target. Biomolecules. 2021;11(11). doi: 10.3390/biom11111739
  13. Dalton C, Lemmon C. Fibronectin: molecular structure, fibrillar structure and mechanochemical signaling. Cells. 2021;10(9). doi: 10.3390/cells10092443

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Expression of estrogen receptors: а, endometrium; b, superficial focus of adenomyosis; c, deep focus of adenomyosis. Immunohistochemistry study, zoom ×200

Download (232KB)
3. Fig. 2. Matrix metalloproteinase type 9 expression: а, endometrium; b, superficial focus of adenomyosis; c, deep focus of adenomyosis. Immunohistochemistry study, zoom ×200

Download (182KB)
4. Fig. 3. Vimentin expression: а, endometrium; b, superficial focus of adenomyosis; c, deep focus of adenomyosis. Immunohistochemistry study, zoom ×200

Download (271KB)
5. Fig. 4. Fibronectin expression: а, endometrium; b, superficial focus of adenomyosis; c, deep focus of adenomyosis. Immunohistochemistry study, zoom ×200

Download (174KB)

Copyright (c) 2023 Eсо-Vector



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».