Marcadores de Receptividad y aplicaciones clínicas
La evaluación de la receptividad endometrial ha cambiado drásticamente desde el establecimiento de los criterios de Noyes para la datación histológica en 1950 . Una vez que se cuestionó la importancia clínica de los criterios patológicos, una comprensión más detallada de las vías bioquímicas influenciadas por las hormonas esteroideas durante el ciclo menstrual condujo a nuevas dianas para identificar la receptividad endometrial . Inicialmente, se analizaron moléculas individuales. Con el advenimiento de la tecnología de microarrays y la secuenciación de ARN de próxima generación en paralelo, se pueden analizar grandes cantidades de moléculas al mismo tiempo para obtener una imagen mucho más completa del entorno endometrial .
Las citocinas participan en muchos procesos de los ciclos ovárico y endometrial y se ha demostrado que desempeñan un papel fundamental en la implantación. El factor inhibidor de la leucemia (LIF) es un miembro de la familia de la IL-6 y su expresión se ha demostrado en el epitelio endometrial humano durante la fase de secretor medio a tardío . En mujeres de fertilidad comprobada, las biopsias endometriales demostraron que la expresión del ARNm de LIF aumentó del día 18 al 28, con un pico en el día 20, y mostraron un aumento correspondiente de 2,2 veces en la secreción de proteína LIF entre la fase proliferativa y la fase secretora . La IL-6, otra citocina expresada en el endometrio, muestra un patrón temporal regulado a lo largo del ciclo menstrual con los niveles más altos detectados durante la fase lútea. Los niveles de ARNm de IL-6 aumentan progresivamente durante la fase secretora media a tardía y la proteína IL – 6 se expresó fuertemente en las células epiteliales luminales y glandulares durante la ventana de implantación. La proteína es muy pronunciada. La proteína morfogénica ósea 2 (BMP2), un miembro de la superfamilia TGF-β, se detecta por primera vez en el estroma que rodea el sitio de unión del blastocisto durante la fase de secretor medio. La BMP2 se considera un regulador crítico de la decidualización debido a su papel en la regulación de la proliferación y diferenciación, así como su expresión durante el período de implantación .
El líquido amniótico contiene concentraciones muy altas (~5 µg / ml) de prolactina (PRL), que es producida por la decidua. Se ha determinado que la producción endometrial de PRL comienza alrededor del día 22 del ciclo, y los niveles aumentan a lo largo del embarazo. De manera similar, los niveles altos de IGFBP-1 y LEFTY2 se producen por endometrio en fase secretora en respuesta a la progesterona y la expresión de estos se puede recapitular in vitro. Dada su abundancia y producción durante el ciclo menstrual, estas proteínas sirven como marcadores potenciales de receptividad endometrial, aunque la utilidad clínica aún no está clara .
Las prostaglandinas (PGs) han demostrado desempeñar un papel crucial para la implantación exitosa del embrión debido a sus propiedades vasoactivas. La generación de PGs a partir del ácido araquidónico unido a membrana se logra mediante la fosfolipasa citosólica A2 (cPLA2) y la ciclooxigenasa (COX). Estudios en ratones hembra que carecen de enzimas cPLA2 o COX-2 han demostrado el papel vital de las GPs en la implantación. La expresión de PGE2 y PGF2 se detectó en el endometrio humano a lo largo de todas las etapas del ciclo menstrual, pero se reguló a la baja durante la fase de secreción tardía .
Se han identificado varias integrinas como posibles marcadores de receptividad uterina y se ha observado que experimentan alteraciones en el epitelio y la decidua durante la implantación. La coexpresión de heterodímeros α1β1, ανβ3 y α4β1 marca el período de receptividad endometrial mediando la unión firme entre el embrión y el endometrio. La expresión regulada de integrinas de fase secretora sugiere que las hormonas esteroides probablemente desempeñan un papel en su presencia; por ejemplo, la expresión del receptor α1β1 / laminina (VLA-1) en la fase secretora del epitelio endometrial sugiere una regulación ascendente inducida por progesterona. La unión firme mediada por integrinas también genera otros ligandos asociados a integrinas. La OPN, un ligando para ανβ3, es una regulación al alza significativa en las células epiteliales endometriales y media la adhesión celular y la migración durante la implantación embrionaria. La calcitonina, un conocido regulador ascendente de ανβ3, se produce de forma transitoria en el epitelio uterino durante el período de implantación. Regula a la baja la expresión de E-cadherina y promueve el crecimiento de trofoblastos en el útero .
Otra glucoproteína endometrial crítica, la MUC1, es un factor que interfiere con la adhesión celular. MUC1 es probablemente la primera molécula uterina que el blastocisto encuentra durante la fase de aposición, donde se cree que repele al embrión hasta que el momento y el lugar sean ideales para una unión firme. Esto se confirma por la aparente regulación local a la baja de la MUC1 por la progesterona antes de la implantación en el endometrio receptivo de ratones. La expresión reducida facilita las interacciones embrionarias-epiteliales al desenmascarar las moléculas de adhesión celular en la superficie endometrial . Cuando se midió en humanos, MUC1 mostró una mayor expresión generalizada durante el período peri-implantación, lo que contradice en cierta medida los estudios en otras especies.
Dos proteínas relacionadas con el citoesqueleto, la estatmina 1 y la anexina A2, tienen una regulación opuesta en el endometrio receptivo versus pre-receptivo. La estatmina 1 es una fosfoproteína que regula la dinámica de los microtúbulos durante la progresión del ciclo celular, específicamente en el sitio de implantación del embrión. En el endometrio humano receptivo, la regulación a la baja de la estatmina 1 apoya la decidualización. La anexina A2, una molécula de superficie apical en el endometrio humano receptivo, participa en la diferenciación celular, la regulación de la secreción de prolactina y la formación de prostaglandinas. La expresión de la anexina A2 es más alta en la fase secretora media a tardía y disminuye en la fase pre-receptiva. Este patrón de expresión, junto con los efectos in vitro sobre la adherencia del embrión, sugiere que la anexina A2 desempeña un papel en la implantación .
BCL6, un represor transcripcional mutado en algunos linfomas, se asocia con inflamación y se observan valores significativamente elevados en la fase secretora de pacientes con endometriosis e infertilidad inexplicable. Los datos sugieren que la BCL6 se asocia con resistencia a la progesterona, lo que lleva a defectos de implantación y a un aumento de los fallos de FIV . Se está desarrollando como biomarcador diagnóstico para la endometriosis.
Los canales iónicos y las uniones gap en el endometrio han demostrado recientemente un papel en la regulación de la receptividad endometrial y la implantación embrionaria. El volumen de líquido que contiene electrolitos en la luz uterina fluctúa a lo largo del ciclo menstrual bajo la influencia de las hormonas ováricas y se reduce significativamente en la fase secretora media, lo que fomenta la aposición endometrial de blastocitos. Esto sugiere una absorción neta de líquido a través del endometrio durante la fase receptiva. El regulador de conductancia transmembrana de fibrosis quística (CFTR) media el flujo de Cl, que es esencial para la secreción de líquido epitelial. Se sabe que el epitelio endometrial contiene CFTR, que desempeña un papel activo en la secreción de líquido y Cl endometrial. La regulación a la baja de CFTR por la progesterona durante la fase secretora contribuye a la disminución del volumen de líquido, lo que ayuda a la implantación embrionaria. El canal epitelial de sodio (ENaC) también está presente en el endometrio, estableciendo un gradiente de sodio y proporcionando una fuerza impulsora para la absorción de agua. El CFTR tiene un efecto inhibidor sobre ENaC, por lo que la regulación a la baja del CFTR durante la fase secretora mejora la actividad absorbente del epitelio endometrial. El ENaC se regula al alza con progesterona, lo que aumenta las propiedades absorbentes del epitelio endometrial durante la fase secretora. Otros canales iónicos, como K+y Ca2+, y transportadores iónicos, SLC4 y SLC26, están surgiendo como actores importantes en la regulación de ciertos procesos de implantación embrionaria . Las uniones de separación de la conexina 43 también parecen mediar el transporte de agua y moléculas pequeñas (<radio de Stokes de 1,2 nm) y la diferenciación decidual .
El análisis de microarrays del tejido endometrial permite evaluar de cientos a miles de moléculas a la vez. Los análisis genómicos y proteómicos han identificado diferentes niveles de genes y proteínas implicados en una amplia gama de actividades durante la decidualización. Los marcadores de receptividad se miden en entornos clínicos para evitar fallos de implantación y, con suerte, proporcionar un resultado más favorable para los pacientes que utilizan terapia antirretroviral. Aunque algunos de los biomarcadores mencionados se han descubierto recientemente como actores clave en el endometrio receptivo humano, estos descubrimientos son prometedores para comprender mejor las interacciones complejas a lo largo de la fase secretora y la ventana de implantación.
La aspiración y evaluación de fluidos uterinos secretados, llamada secretómica, que en gran medida examina los niveles de proteínas y lípidos, permite un análisis de alto rendimiento de las secreciones endometriales durante la fase secretora sin necesidad de biopsias. Aunque nuestra comprensión de la tecnología de microarrays relacionada con la infertilidad aún está evolucionando, los productos actuales y futuros en el mercado probablemente encontrarán utilidad clínica y se discutirán con más detalle más adelante en el capítulo .