Comparative Assessment of Morphological Features of the Gravid Endometrium in Fetal Loss

Cover Page


Cite item

Full Text

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

Abstract

BACKGROUND: The use of assisted reproductive technology programs to overcome infertility in some cases continues to be the only way to have a child. Unfortunately, the frequency of reproductive loss reaches average values in the population. Endometrial dysfunction is the cause of the abnormal morphogenesis of the gravid endometrium transformation as a significant factor of reproductive loss in assisted reproductive technology programs and habitual miscarriage.

AIM: The aim of this study was to compare the morphological features of aborted fetal tissue in non-developing pregnancies of the first trimester that occurred after the use of assisted reproductive technology and in habitual miscarriage.

METHODS: This study was conducted on 97 samples of non-developing pregnancy at 5–8 weeks of gestation. Histological examination was performed using standard methods. Immunohistochemical study to evaluate the expression of progesterone-induced blocking factor, stromal cell-derived factor-1, apoptosis-inducing factor, and endothelial marker was performed according to a standard procedure. Digital microscopy was performed on an Olympus BX46 microscope (Olympus Co., Japan) using cellSens 47 Entry software (Olympus Co., Japan). The expression of markers was calculated using the VideoTesT-Morphology 5.2 program (VideoTesT Ltd., Russia), followed by statistical analysis using the SPSS 23.0 (USA) and GraphPad Prism 9 (USA) software packages.

RESULTS: With incomplete gravid transformation of the endometrium, we verified a decrease in the expression of progesterone-induced blocking factor and stromal cell-derived factor-1 in the stroma and glands, and an increase in the expression of apoptosis-inducing factor in the glands. In the endometrial glands with full-fledged gravid transformation after IVF, the expression of progesterone-induced blocking factor was higher compared to non-developing pregnancy with habitual miscarriage. Similar data on the expression of stromal cell-derived factor-1 in the stroma and glands and CD34+ in the stroma of the gravid endometrium were obtained by statistical comparison of markers during full-fledged gravid transformation after IVF and habitual miscarriage.

CONCLUSION: A decrease in the expression of progesterone-induced blocking factor and stromal cell-derived factor-1 in the gravid endometrium leads to a loss of local immunosuppression and can cause reproductive loss regardless of the method of pregnancy. An increase in the expression of apoptosis-inducing factor in the glands of the gravid endometrium and CD34+ in the endometrial stroma after IVF and in habitual miscarriage indicate pathological activation of angiogenesis and apoptosis.

About the authors

Tatiana G. Tral

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott; Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Author for correspondence.
Email: ttg.tral@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8948-4811
SPIN-code: 1244-9631

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Gulrukhsor K. Tolibova

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott; North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: gulyatolibova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6216-6220
SPIN-code: 7544-4825

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

References

  1. Warren SG. Can human populations be stabilized? Earth’s Future. 2015;3:82–94. doi: 10.1002/2014EF000275
  2. Aitken RJ. The changing tide of human fertility. Human Reprod. 2022:37:629–638. EDN: JTJFJS doi: 10.1093/humrep/deac011
  3. Spiridonov DV, Polyakova IG. The phenomenon of delayed motherhood and assisted reproductive technologies: socio-economic and demographic aspects. The world of Russia. 2024;33(3):75–98. (In Russ.) EDN: CWIHCL doi: 10.17323/1811-038X-2024-33-3-75-98
  4. Zhiryaeva EA, Kiyasova EV, Rizvanov AA. Comic book technologies in reproductive medicine: assessment of the quality of oocytes and embryos. Genes and cells. 2018;13(1):35–41. EDN: YNQDWH doi: 10.23868/201805003
  5. Adamyan LV, Elagin VV, Pivazyan LG, et al. Preimplantation genetic testing in gynecology – to be or not to be? Problems of reproduction. 2023;29(3):16–24. EDN: FVDOXI doi: 10.17116/repro20232903116
  6. Tolibova GH, Tral TG. Chronic endometritis – a protracted discussion. Ural Medical Journal. 2023;22(2):142–152. EDN: DPKBJR doi: 10.52420/2071-5943-2023-22-2-142-152
  7. Franasiak JM, Ruiz-Alonso M, Scott RT, et al. Both slowly developing embryos and a variable pace of luteal endometrial progression may conspire to prevent normal birth in spite of a capable embryo. Fertil Steril. 2016;105:861–866. doi: 10.1016/j.fertnstert.2016.02.030
  8. Ticconi C, Di Simone N, Campagnolo L, et al. Clinical consequences of defective decidualization. Tissue Cell. 2021;72:101586. EDN: MCTICI doi: 10.1016/j.tice.2021.101586
  9. Yang AM, Xu X, Han Y. et al. Risk factors for different types of pregnancy losses: analysis of 15,210 pregnancies after embryo transfer. Front Endocrinol (Lausanne). 2021;12:683236. EDN: GKNKGZ doi: 10.3389/fendo.2021.683236
  10. Evans J, Hutchison J, Salamonsen LA, et al. Proteomic insights into endometrial receptivity and embryo-endometrial epithelium interaction for implantation reveal critical determinants of fertility. Proteomics. 2020;20(1):e1900250. EDN: QUYKTS doi: 10.1002/pmic.201900250
  11. Tral TG, Tolibova GH, Serdyukov SV, et al. Morphofunctional assessment of the causes of frozen pregnancy in the first trimester. Journal of Obstetrics and Women’s Diseases. 2013;62(3):83–87. EDN: RJMDYJ doi: 10.17816/JOWD62383-87
  12. Tral TG, Tolibova GH, Kogan IY. Implantation failure of the endometrium in cycles of in vitro fertilization in patients with chronic endometritis. Klin Exp Morphology. 2023;12(1):24–33. doi: 10.31088/CEM2023.12.1.24-33
  13. Ng SW, Norwitz GA, Pavlicev M, et al. Endometrial decidualization: the primary driver of pregnancy health. Int J Mol Sci. 2020;21(11):4092. EDN: FJXLXV doi: 10.3390/ijms21114092
  14. Harris LK, Benagiano M, D’Elios MM, et al. Placental bed research: II. Functional and immunological investigations of the placental bed. Am J Obstet Gynecol. 2019;221(5):457–469. doi: 10.1016/j.ajog.2019.07.010
  15. Li D, Zheng L, Zhao D, et al. The role of immune cells in recurrent spontaneous abortion. Reprod Sci. 2021;28(12):3303–3315. doi: 10.1007/s43032-021-00599-y
  16. Mori M, Bogdan A, Balassa T, et al. The decidua-the maternal bed embracing the embryo-maintains the pregnancy. Semin Immunopathol. 2016;38(6):635–649. EDN: BXAWTJ doi: 10.1007/s00281-016-0574-0
  17. Mulac-Jericevic B, Sucurovic S, Gulic T, et al. The involvement of the progesterone receptor in PIBF and Gal-1 expression in the mouse endometrium. Am J Reprod Immunol. 2019;81(5):e13104. doi: 10.1111/aji.13104
  18. Zheng J, Wang H, Zhou W. Modulatory effects of trophoblast-secreted CXCL12 on the migration and invasion of human first-trimester decidual epithelial cells are mediated by CXCR4 rather than CXCR7. Reprod Biol Endocrinol. 2018;6(1):17. EDN: WPUWHA doi: 10.1186/s12958-018-0333-2
  19. Kuo CY, Shevchuk M, Opfermann J, et al. Trophoblast-endothelium signaling involves angiogenesis and apoptosis in a dynamic bioprinted placenta model. Biotechnol Bioeng. 2019;116(1):181–192. EDN: VSDZIF doi: 10.1002/bit.26850
  20. Koo S, Yoon MJ, Hong SH, et al. CXCL12 enhances pregnancy outcome via improvement of endometrial receptivity in mice. Sci Rep. 2021;11(1):7397. EDN: MEXWTA doi: 10.1038/s41598-021-86956-y
  21. Burton GJ, Jauniaux E. Placentation in the human and higher primates. Adv Anat Embryol Cell Biol. 2021;234:223–254. EDN: RRHQJR doi: 10.1007/978-3-030-77360-1_11
  22. Hempstock J, Jauniaux E, Greenwold N, et al. The contribution of placental oxidative stress to early pregnancy failure. Hum Pathol. 2003;(34):12:1265–1275. doi: 10.1016/j.humpath.2003.08.006
  23. Fortis MF, Fraga LR, Boquett JA, et al. Angiogenesis and oxidative stress-related gene variants in recurrent pregnancy loss. Reprod Fertil Dev. 2018;30(3):498–506. doi: 10.1071/RD17117
  24. Hussain T, Murtaza G, Metwally E, et al. The role of oxidative stress and antioxidant balance in pregnancy. Mediators Inflamm. 2021:9962860. EDN: MJMWJE doi: 10.1155/2021/9962860
  25. Vacca P, Vitale C, Montaldo E, et al. CD34+ hematopoietic precursors are present in human decidua and differentiate into natural killer cells upon interaction with stromal cells. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;108(6):2402–2407. doi: 10.1073/pnas.1016257108
  26. Bai L., Sun L, Chen W, et al. Evidence for the existence of CD34+ angiogenic stem cells in human first-trimester decidua and their therapeutic for ischaemic heart disease. J Cell Mol Med. 2020;24(20):11837–11848. EDN: HHIMOA doi: 10.1111/jcmm.15800
  27. Makri D, Efstathiou P, Michailidou E, et al. Apoptosis triggers the release of microRNA miR-294 in spent culture media of blastocysts. J Assist Reprod Genet. 2020;37(7):1685–1694. EDN: SOWFCL doi: 10.1007/s10815-020-01796-5
  28. Bakri NM, Ibrahim SF, Osman NA, et al. Embryo apoptosis identification: oocyte grade or cleavage stage? Saudi J Biol Sci. 2016;23(1):S50–S55. doi: 10.1016/j.sjbs.2015.10.0234
  29. Ramos-Ibeas P, Gimeno I, Cañón-Beltrán K, et al. Senescence and apoptosis during in vitro embryo development in a bovine model. Front Cell Dev Biol. 2020;8:619902. EDN: GKFWCC doi: 10.3389/fcell.2020.619902
  30. Bogdan A, Polgar B, Szekeres-Bartho J. Progesterone induced blocking factor isoforms in normal and failed murine pregnancies. Am J Reprod Immunol. 2014;71(2):131–136. doi: 10.1111/aji.12183
  31. Warner JA, Zwezdaryk KJ, Day B, et al. Human cytomegalovirus infection inhibits CXCL12-mediated migration and invasion of human extravillous cytotrophoblasts. Virol J. 2012;9:255. EDN: VFWNBS doi: 10.1186/1743-422X-9-255
  32. Pavlov KA, Dubova EA, Shchegolev AI. Fetoplacental angiogenesis in normal pregnancy: the role of vascular endothelial growth factor. Obstetrics and Gynecology. 2011;(3):C11–C16. (In Russ.)
  33. Steller JG, Alberts JR, Ronca AE. Oxidative stress as cause, consequence, or biomarker of altered female reproduction and development in the space environment. Int J Mol Sci. 2018;19(12):3729. EDN: TSKYMK doi: 10.3390/ijms19123729
  34. Wu S, Zhang H, Tian J, et al. Expression of kisspeptin/GPR54 and PIBF/PR in the first trimester trophoblast and decidua of women with recurrent spontaneous abortion. Pathol Res Pract. 2014;210(1):47–54. doi: 10.1016/j.prp.2013.09.017
  35. Ivanova AN, Popova EB, Tereshkina NE, et al. Vasomotor function of the endothelium. Advances in physiological sciences. 2020;51(4):82–104. EDN: IINNBV doi: 10.31857/S0301179820030066
  36. Tolibova GH. Endothelial dysfunction in women with infertility: pathogenetic determinants and clinical and morphological diagnostics [dissertation abstract]. Saint Petersburg; 2018. 40 p. EDN: YRHZUT
  37. Kogan IY. In vitro fertilization: a practical guide for doctors. Moscow: GEOTAR-Media; 2021. (In Russ.) EDN: FINBZV doi: 10.33029/9704-5941-6-IVF-2021-1-368

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Correlation relationship: a, of progesterone-induced blocking factor (PIBF) expression with stromal cell-derived factor-1 (SDF-1) and apoptosis-inducing factor (AIF) expressions in the glands of the gravid endometrium; b, of PIBF and SDF-1 expressions in the stromal component of the gravid endometrium; c, of AIF expression with PIBF and SDF-1 expressions in the glands of the gravid endometrium; d, of AIF expression with PIBF and SDF-1 expressions in the stromal component of the gravid endometrium; e, of CD34+ expression with PIBF and SDF-1 expressions in the stromal component of the gravid endometrium.

Download (541KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Eсо-Vector

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».