Peri-implantasyon döneminde sıçan endometriumunda wnt-β katenin yolağının angiogenetik faktörler üzerindeki rolü

Abstract

Memelilerde implantasyon, blastosist aşamasındaki embriyo ile reseptif endometrium arasındaki diyalog sonucu meydana gelen en karmaşık biyolojik olaylardan biridir. Wnt proteinleri, fonksiyonlarını plazma membranında yerleşmiş özel reseptörler üzerinden intraselüler kanonikal ve non-kanonikal olmak üzere iki esas haberleşme yolağı aracılığıyla gerçekleştirirler. İmplantasyon sırasında, çalışılan Ang-1, ET-1 ve VE-kadherin proteinlerinin, endometriumda ve embriyo invazyonu sırasında vasküler proliferasyonda, endotel ve çevresindeki matriks ve mezenşim arasındaki karşılıklı etkileşime aracılık etmekte kritik rol oynadığı bilinmektedir.Bu çalışmada, sıçan endometriumunda östrus siklusu ve gebelik günlerinde Wnt-β katenin sinyal yolağı ile Ang-1, ET-1 ve VE-kadherin proteinlerinin immünolokalizasyonları belirlenerek anjiogenezdeki olası rollerinin araştırılması amaçlandı. Uterus dokularından alınan kesitlere hematoksilen&eozin (H&E) ve immünfloresan (IF) boyamalar uygulandı. Ayrıca uterus endometriumu küretaj yoluyla kazınarak alınan parçalardan bu proteinlerin mRNA ekspresyonları Real-Time PZR yöntemi ile belirlendi. Real-Time PZR analizleri, peri-implantasyon döneminde sıçan endometriumunda Wnt3, Wnt7a, β-katenin, Ang-1, ET-1 ve VE-kadherin proteinlerinin mRNA'larının ekspresyon düzeyleri gösterilmiştir. Wnt7a, β-katenin, Ang-1, ET-1 ve VE-kadherin'in ifadeleri özellikle östrus ve/veya metaöstrus evrelerinde daha yüksekti. Özellikle östrus siklusunda β-katenin ve VE-kadherin mRNA'sı için metaöstrusta; ET-1 için ise östrus evresinde çok kuvvetli sinyaller tespit edildi. İlerleyen gebelik günlerinde ise çoğunlukla bütün proteinlerin mRNA'sında ifade artışı söz konusudur.İmmünfloresan analizlerinin sonuçlarına göre, peri-implantasyon sürecinde sıçan endometriumunda Wnt'lerin ve Ang-1 ile ET-1'in tüm östrus evreleri boyunca genellikle endometrial luminal epitelde ve kan damarlarının endotelinde, β-kateninin hemen hemen endometriumun bütün bölgelerinde, VE-kadherin'nin ise çoğunlukla endometrial bazal stroma ve kan damarlarının endotelinde lokalizasyonları gösterildi. Gebe sıçan uterusunda ise çalışılmış olan bütün proteinlerin artan gebelik günlerine bağlı olarak ekspresyon ifadelerinde bir artış söz konusudur.Sonuç olarak, Wnt-β katenin sinyal yolağının çalışılan anjiogenetik faktör proteinleri üzerinde etkili bir rolünün olması, östrus siklusundaki değişimlerin ve embriyo implantasyonunda gerçekleşen anjiogenik olayların önemli bir modülatörü olabileceği ve insan endometriumunda implantasyon, desidualizasyon ve plasentasyon gibi kritik fonksiyonları üstlenebileceği düşüncesini desteklemektedir.

Implantation in mammals is one of the most complex biological events that occurs as a result of the dialogue between the blastocyst stage embryo and the receptive endometrium.Wnt proteins carry out their functions through two major pathways, intracellular canonical and non-canonical, via specific receptors on plasma membrane.Ang-1, ET-1 and VE-cadherin proteins are known to play critical roles during implantation, in mediating the interaction between the endothelium and its surrounding matrix and the mesenchyme in vascular proliferation during endometrial and embryonal invasion.In the present study, we aimed to investigate the angiogenesis in the rat endometrium by determining the immunolocalization of Ang-1, ET-1 and VE-cadherin proteins along with Wnt/β catenin proteins in the estrous cycle and pregnancy. Paraffin sections were stained by haematoxylene-eosine and immunoflouroscence methods. The mRNA expressions of these proteins from fragments by scraping the uterine endometrium through curettage were also determined by using Real-Time PCR.Real-Time PCR analysis showed the expression levels of mRNAs of Wnt3, Wnt7a, β-catenin, Ang-1, ET-1 and VE-cadherin proteins in rat endometrium during peri-implantation period. The expressions of Wnt7a, β-catenin, Ang-1, ET-1 and VE-cadherin were higher in the estrous and/or metaestrous stages. The mRNA of β-catenin and VE-cadherin were detected as very strong in the metaestrous stage, while the ET-1 mRNA was very strong in the estrous stage of estrous cycle. On the days of progressing pregnancy, there is mostly an increase in the expressions of mRNA of all proteins.According to the findings of immunofluorescence analysis, during the peri-implantation process, Wnts, Ang-1 and ET-1 were usually found in endometrial luminal epithelium and blood vessel endothelium in almost all regions of rat endometrium in the estrous cycle; β-catenin in all parts of the endometrium throughout all stages; and VE-cadherin was mostly localized in the endometrial basal stroma and blood vessels in endothelium. There is an increase in expressions of all proteins studied in pregnant rat uterus, depending on the progressing pregnancy days.In conclusion, the role of Wnt-β catenin signaling pathway on angiogenetic factor proteins may be a crucial modulator of angiogenic events in estrous cycle and the embryo implantation and support the idea that they can modulate critical functions such as implantation, decidualization and placentation in the human endometrium.