Транскриптомный анализ эутопического эндометрия при аденомиозе выявляет молекулярные механизмы, участвующие в обусловленной аденомиозом неудаче имплантации и нарушениях беременности

Введение: Для женщин с аденомиозом характерны нарушение децидуализации, снижение рецептивности эндометрия и/или нарушение взаимодействия эмбриона с материнским организмом, а также неудача имплантации. Однако молекулярные механизмы бесплодия, связанного с аденомиозом, остаются неизвестными главным образом из-за ограниченной доступности эндометриальной ткани и сложности ее сохранения in vitro. Недавно мы показали, что полученные от пациенток с аденомиозом эндометриальные органоиды сохраняют специфические для заболевания признаки при дифференцировке до среднесекреторной и гестационной фаз эндометрия in vitro. Это позволяет преодолеть указанные препятствия и предоставляет надежную платформу для изучения патогенеза аденомиоза и связанных с имплантацией и нарушениями беременности молекулярных нарушений. Поэтому целью настоящего исследования была характеристика нарушенных механизмов в среднесекреторном и гестационном эндометрии пациенток с аденомиозом методом секвенирования РНК.

Методы: Эндометриальные органоиды получали из биоптатов эндометрия, взятых в пролиферативную фазу у женщин с аденомиозом (ADENO) или у здоровых доноров ооцитов (CONTROL) (n = 15 в каждой группе), и дифференцировали in vitro до среднесекреторной (-SECorg) и гестационной (-GESTorg) фаз. После секвенирования РНК выявляли достоверно дифференциально экспрессирующиеся гены (DEGs; FDR < 0,05), которые затем отбирали для функционального обогащения и анализа сигнальных путей с использованием QIAGEN Ingenuity Pathway Analysis (IPA). Статистическую значимость различий в экспрессии генов оценивали с помощью t-критерия Стьюдента или критерия Вилкоксона.

Результаты: В ADENO-SECorg выявлено 1430 DEGs, а в ADENO-GESTorg — 1999 DEGs. В ADENO-SECorg к повышенно экспрессирующимся генам относились OLFM1, FXYD5 и RUNX2, участвующие в снижении рецептивности эндометрия и неудаче имплантации, тогда как к генам со сниженной экспрессией относились RRM2, SOSTDC1 и CHAC2, связанные с повторными неудачами имплантации. В ADENO-GESTorg повышенная экспрессия CXCL14 и CYP24A1 и сниженная экспрессия PGR были связаны с потерей беременности. По данным IPA, значимо ингибировались сигнальный путь ID1 и деградация гистамина, а также активировались пути HMGB1 и клеточного старения — процессы, связанные с неудачей имплантации. В свою очередь, IPA прогнозировал ингибирование биосинтеза D-myo-инозитола и сигнального пути VEGF, а также активацию сигнального пути Rho; эти изменения связаны с потерей беременности и преэклампсией.

Выводы: Выявление нарушенных молекулярных механизмов в среднесекреторном и гестационном эндометрии женщин с аденомиозом способствует пониманию причин неудачи имплантации и/или нарушений беременности, связанных с аденомиозом, и позволяет определить потенциальные терапевтические мишени. После экспериментальной валидации результатов транскриптомного и компьютерного анализа дифференцированные органоиды, полученные от пациенток с аденомиозом, могут стать надежной платформой для поиска и разработки лекарственных средств, а также персонализированного скрининга препаратов у пациенток.