Significance of disorders of proteomic profile of follicular fluid for predicting the effectiveness of in vitro fertilisation in women with infertility

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To study the proteomic profile of follicular fluid in patients with infertility in assisted reproductive technology programs.

Methods. The study included women with infertility included in assisted reproductive technology programs: 15 women who had in vitro fertilisation which resulted in pregnancy (group 1) and 16 women with a negative result of this program (group 2). Fractionation of the follicular fluid samples was performed using the sets of special magnetic beads. Proteomic profiling was performed by tandem MALDI-mass-spectrometry. The anti-Müllerian hormone level was measured by ELISA.

Results. The study revealed differences in the detectability of follicular fluid proteins with different regulatory properties in patients of groups 1 and 2. With the negative outcome of in vitro fertilisation, expression of a number of proteins involved in the processes of folliculogenesis, ovulation, selection of the dominant follicle, as well as proteins necessary for the development of the zygote and blastula was reduced in females' follicular fluid. Increased expression in women from group 2 was registered for proteins enhancing proteolytic reactions, cell apoptosis, including oocytes, which disrupt the positive action of activin and damage structural and functional state of mitochondria. A definite relationship was found between the level of anti-Müllerian hormone and rate of detection of a number of proteins, in particular protocadherin-2α, cystatin C, betaglycan, prostatic acid phosphatase, and dermicidin.

Conclusion. The revealed changes in proteomic profile of the follicular fluid obviously play an important role in the molecular mechanisms that determine the effectiveness of assisted reproductive technologies; the identified differentially expressed proteins can serve as objective markers for predicting the outcomes of in vitro fertilisation.

About the authors

O S Zolotykh

The Center for Human Reproduction and IVF

Author for correspondence.
Email: 13.05.82olya@mail.ru
Rostov-on-Don, Russia

S V Lomteva

The Center for Human Reproduction and IVF

Email: 13.05.82olya@mail.ru
Rostov-on-Don, Russia

K Yu Sagamonova

The Center for Human Reproduction and IVF

Email: 13.05.82olya@mail.ru
Rostov-on-Don, Russia

References

  1. Paskar' S.S., Kalugina A.S. Perspectives and opportunities of prognostic models use in infertility treatment (a review). Problemy reproduktsii. 2017; 23 (3): 8–11. (In Russ.)
  2. Nazarenko T.A., Mamedova N.R., Monakhova I.V. et al. The choosing of gonadotropins for ovary stimulation in IVF programs. Problemy reproduktsii. 2012; 18 (3): 45–49. (In Russ.)
  3. Voytashevskiy K.V., Simonovskaya Kh.Yu., Rudneva O.D. et al. Ovarial'nyy rezerv i fertil'nost': slozhnosti XXI veka. Ratsional'nyy podkhod k sokhraneniyu reproduktivnogo rezerva kak zalog fertil'nosti i osoznannogo detorozhdeniya. (Ovarian reserve and fertility: difficulties of 21st century. Rational approach to reproductive reserve maintenance as the pledge of fertility and conscious reproduction.) Moscow: Status Praesens. 2015; 24 p. (In Russ.)
  4. Krasnoshoka О.Е., Smol'nikova V.Yu., Kalinina E.A., Elagin V.V. The role of morphological evaluation of oocyte and embryo quality in ART programs (a review). Problemy reproduktsii. 2015; 21 (1): 54–58. (In Russ.)
  5. Petrov I.A., Dmitrieva M.L., Tikhonovskaya O.A. et al. The tissue and molecular basis of folliculogenesis. The aging ovaries. Problemy reproduktsii. 2017; 23 (4): 18–23. (In Russ.)
  6. Andreeva E.A., Khonina N.A., Pasman N.M. et al. Сytokins in the regulation of ovarian folliculogenesis (a review). Problemy reproduktsii. 2017; 23 (1): 8–14. (In Russ.)
  7. Markina L.A., Zorina R.M., Zorina V.N. Proteins, cytokines and antigen-specific immunocomplexes of follicular fluid and blood serum in women in in vitro fertilisation. Voprosy akusherstva, ginekologii i perinatologii. 2008; 7 (5): 29–32. (In Russ.)
  8. Gerilovich L.A., Salmina A.B., Egorova A.T. et al. The role of angiogenesis markers in assisted reproductive technology programs in patients with different forms of infertility. Problemy reproduktsii. 2013; (5): 60–63. (In Russ.)
  9. Govorun V.M., Ivanov V.T. Proteomics and peptidomics in fundamental and applied medical studies. Bioorganicheskaya khimiya. 2011; (2): 199–215. (In Russ.)
  10. Baston-Buest D.M., Schanz A., Buest S. et al. The embryo's cystatin C and F expression functions as a protective mechanism against the maternal proteinase cathepsin S in mice. Reproduction. 2010; 139 (4): 741–748. doi: 10.1530/REP-09-0381.
  11. Robker R.L., Russell D.L., Espey L.L. et al. Progesterone-regulated genes in the ovulation process: ADAMTS-1 and cathepsin L proteases. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000; 97 (9): 4689–4694. doi: 10.1073/pnas.080073497.
  12. Balboula A.Z., Yamanaka K., Sakatani M. et al. Cathepsin B activity has a crucial role in the developmental competence of bovine cumulus-oocyte complexes exposed to heat shock during in vitro maturation. Reproduction. 2013; 146 (4): 407–417. doi: 10.1530/REP-13-0179.
  13. Hayashi S., Takeichi M. Emerging roles of protocadherins: from self-avoidance to enhancement of motility. J. Cell. Sci. 2015; 128 (8): 1455–1464. doi: 10.1242/jcs.166306.
  14. Simopoulou M., Nikolopoulou E., Dimakakos A. et al. Cell adhesion molecules and in vitro fertilization. In Vivo. 2014; 28 (5): 683–690. PMID: 25189878.
  15. Silva J.R., Figueiredo J.R., van den Hurk R. Involvement of growth hormone (GH) and insulin-like growth factor (IGF) system in ovarian folliculogenesis. Theriogenology. 2009; 71 (8): 1193–1208. doi: 10.1016/j.theriogenology.2008.12.015.
  16. Juengel J.L., McNatty K.P. The role of proteins of the transforming growth factor-beta superfamily in the intraovarian regulation of follicular development. Hum. Reprod. Update. 2005; 11 (2): 143–160. doi: 10.1093/humupd/dmh061.
  17. Omori Y., Nakamura K., Yamashita S. et al. Effect of follicle-stimulating hormone and estrogen on the expression of betaglycan messenger ribonucleic acid levels in cultured rat granulosa cells. Endocrinology. 2005; 146 (8): 3379–3386. doi: 10.1210/en.2004-1665.
  18. Doyle K.M., Russell D.L., Sriraman V., Richards J.S. Coordinate transcription of the ADAMTS-1 gene by luteinizing hormone and progesterone receptor. Mol. Endocrinol. 2004; 18 (10): 2463–2478. doi: 10.1210/me.2003-0380.
  19. Yung Y., Maman E., Konopnicki S. et al. ADAMTS-1: a new human ovulatory gene and a cumulus marker for fertilization capacity. Mol. Cell. Endocrinol. 2010; 328 (1–2): 104–108. doi: 10.1016/j.mce.2010.07.019.
  20. Herr D., Bekes I., Wulff C. Local renin-angiotensin system in the reproductive system. Front. Endocrinol. (Lausanne). 2013; 4: 150. doi: 10.3389/fendo.2013.00150.
  21. Portela V.M., Zamberlam G., Gonçalves P.B. et al. Role of angiotensin II in the periovulatory epidermal growth factor-like cascade in bovine granulosa cells in vitro. Biol. Reprod. 2011; 85 (6): 1167–1174. doi: 10.1095/biolreprod.111.094193.
  22. Palumbo A., Ávila J., Naftolin F. The Ovarian Renin-Angiotensin System (OVRAS): A major factor in ovarian function and disease. Reprod. Sci. 2016; 23 (12): 1644–1655.
  23. Colombe S., Houllier L., Fleurot E. et al. Syndecan 1 represses cell growth and FSH responsiveness in human granulosa cells. Reproduction. 2017; 153 (6): 797–808. doi: 10.1530/REP-17-0074.
  24. Wang L.Y., Wang D.H., Zou X.Y., Xu C.M. Mitochondrial functions on oocytes and preimplantation embryos. J. Zhejiang Univ. Sci. B. 2009; 10 (7): 483–492. doi: 10.1631/jzus.B0820379.
  25. Schatten H., Sun Q.Y., Prather R. The impact of mitochondrial function/dysfunction on IVF and new treatment possibilities for infertility. Reprod. Biol. Endocrinol. 2014; 12: 111. doi: 10.1186/1477-7827-12-111.
  26. Practice Committee of the American Society for Reproductive Medicine. Endometriosis and infertility: a committee opinion. Fertil. Steril. 2012; 98 (3): 591–598. doi: 10.1016/j.fertnstert.2012.05.031.
  27. Rustamov O., Smith A., Roberts S.A. et al. Anti-Mullerian hormone: poor assay reproducibility in a largе cohort of subjects suggests sample instability. Hum. Reprod. 2012; 27: 3085–3091. doi: 10.1093/humrep/des260.
  28. Kevenaar M.E., Themmen A.P., Laven J.S. et al. Anti-Müllerian hormone and anti-Müllerian hormone type II receptor polymorphisms are associated with follicular phase estradiol levels in normo-ovulatory women. Hum. Reprod. 2007; 22 (6): 1547–1554. doi: 10.1093/humrep/dem036.
  29. Dólleman M., Verschuren W.M., Eijkemans M.J. et al. Reproductive and lifestyle determinants of anti-Müllerian hormone in a large population-based study. J. Clin. Endocrinol. Metabol. 2013; 98 (5): 2106–2115. doi: 10.1210/jc.2012-3995.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

© 2018 Zolotykh O.S., Lomteva S.V., Sagamonova K.Y.

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».