Download PDF
Geburtshilfe Frauenheilkd 2001; 61(10): 778-783
DOI: 10.1055/s-2001-18367
Originalarbeit

Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Expressionsmuster und zelluläre Lokalisation des TGF-β1 und seiner Ko-Faktoren in humanem Endometrium und bei der Endometriose

Expression and Cellular Localization of TGF-β1 and its Co-Factors in Human Endometrium and EndometriosisE. Scherrenbacher1 , R. R. Greb2 , C. Lengerke1 , L. Kiesel2
  • 1 Universitäts-Frauenklinik, Tübingen
  • 2 Klinik und Poliklinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe, Universitätsklinikum Münster
Further Information

Publication History

Publication Date:
09 November 2001 (online)

Also available at
    Permissions and Reprints

Zusammenfassung

Fragestellung

Die Erkrankung Endometriose stellt sowohl in Bezug auf die noch unvollständig geklärte Entstehung und Pathogenese, als auch im Hinblick auf die diagnostische Beurteilung und adäquate Therapie eine große Herausforderung dar. Im eutopen Endometrium scheint Transforming Growth Factor β1 (TGF-β1) über para- und autokrine Effekte beim Wachstum und der Differenzierung des Gewebes eine Schlüsselrolle zu spielen. Die molekularen Mechanismen, die bei der Endometrioseerkrankung zu einem häufig invasiv-destruierenden Wachstum führen, sind weitgehend unbekannt.

Methode

Wir untersuchten daher die Expression und zelluläre Lokalisation von TGF-β1 einschließlich dessen inaktiver Vorstufe (Latency Associated Proteins LAP) und des Bindungsproteins Latent TGF-β-Binding Protein 1 (LTBP-1) sowie die Expression des TGF-β-Rezeptor-Klasse-I (TGF-β-R-I) in vivo und in vitro im eutopen und ektopen menschlichen Endometrium (Endometriose).

Ergebnisse

Alle vier untersuchten Proteine werden im eutopen und ektopen Endometrium vorwiegend im Epithel synthetisiert, wohingegen die mRNA des TGF-β1, des TGF-β-R-I sowie des LTBP-1 in der stromalen und epithelialen Fraktion etwa gleich stark exprimiert wird. In Endometriosezellen konnte signifikant mehr LTBP-1-Protein nachgewiesen werden als in Zellen aus dem normalen Endometrium.

Schlussfolgerung

Die verstärkte Synthese des Transportproteins LTBP-1 in Endometriosezellen im Vergleich zum normalen eutopen Endometrium mit daraus resultierender gesteigerter Sekretion von TGF-β1 könnte einen Mechanismus für die erhöhte Adhäsions- und Invasionsaktivität von Endometrioseläsionen darstellen.

Abstract

Objective

Endometriosis represents a challenge because its mostly unknown etiology and pathogenesis causes difficulties in diagnostic assessment as well as in choosing the appropriate therapy. In eutopic endometrium, TGF-β1 seems to play a crucial part in tissue growth and differentiation by para- and autocrine mechanisms. So far, little is known about the molecular mechanisms leading to invasive and destructive growth in endometriosis.

Methods

Therefore we examined the expression and cellular localization of TGF-β1 including its inactive precursor LAP, its binding protein LTBP-1 and the expression of TGF-β-R-I in vitro and in vivo in eutopic and ectopic human endometrium (endometriosis).

Results

Both in eutopic and ectopic endometrium, all four proteins were found to be synthesized predominantly in the epithelium whereas the mRNA of TGF-β1, TGF-β-R-I and LTBP-1 was expressed at equal amounts in stromal and epithelial fractions. LTBP-1 protein expression was found to be significantly higher in endometriosis compared with eutopic endometrium.

Conclusion

The increased synthesis of LTBP-1 in endometriosis compared to eutopic endometrium, that results in a higher secretion of TGF-β1, can possibly explain the elevated adhesive and invasive activity of endometriotic lesions.

Schlüsselwörter

Endometriose - Endometrium - LTBP-1 - TGF-β1 - Invasives Wachstum

Key words

Endometriosis - Endometrium - LTBP-1 - TGF-β1 - Invasive growth

Literatur

  • 1 Arici A, MacDonald P C, Casey M L. Modulation of the levels of transforming growth factor beta messenger ribonucleic acids in human endometrial stromal cells.  Biol Reprod. 1996;  54 463-469
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 2 Bühler K. Sicherheit und Verträglichkeit von GnRH-Agonisten in der Gynäkologie.  Zentralbl Gynäkol. 1999;  121 344-348
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 3 Chegini N, Gold L I, Williams R S. et al . Localization of transforming growth factor beta isoforms TGF-beta 1, TGF-beta 2, and TGF-beta 3 in surgically induced pelvic adhesions in the rat.  Obstet Gynecol. 1994;  83 449-454
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 4 Croxtall J D, Jamil A, Ayub M. et al . TGF-beta stimulation of endometrial and breast-cancer cell growth.  Int J Cancer. 1992;  50 822-827
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 5 Gold L I, Saxena B, Mittal K R. et al . Increased expression of transforming growth factor beta isoforms and basic fibroblast growth factor in complex hyperplasia and adenocarcinoma of the endometrium: evidence for paracrine and autocrine action.  Cancer Res. 1994;  54 2347-2358
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 6 Greb R R, Heikinheimo O, Williams R F, Hodgen G D, Goodman A L. Vascular endothelial growth factor (VEGF) in primate endometrium is regulated by estrogen-receptor and progesterone-receptor ligands in vivo.  Human Reproduction. 1997;  12 1280-1292
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 7 Greimel E R, Gartner M A, Deutsch M T. Unterbauchschmerzen ohne Organbefund - ein Leitsymptom für somatoforme Störungen?.  Geburtsh Frauenheilk. 1999;  10 458-464
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 8 Handwerger S, Richards R, Markoff E. Autocrine/paracrine regulation of prolactin release from human decidual cells.  Ann NY Acad Sci. 1991;  622 111-119
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 9 Hu P P, Datto M B, Wang X F. Molecular mechanisms of transforming growth factor-beta signaling.  Endocr Rev. 1998;  19 349-363
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 10 Hynes R O. Integrins: a family of cell surface receptors.  Cell. 1987;  48 549-554
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 11 Kiesel L, Greb R R, Hornung D. et al . Molekulare Aspekte zur Angiogenese und Immunologie der Endometriose.  Zentralbl Gynakol. 1999;  121 320-324
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 12 Leake R, Carr L, Rinaldi F. Autocrine and paracrine effects in the endometrium.  Ann N Y Acad Sci. 1991;  622 145-148
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 13 Malik E, Berg Ch, Meyhöfer-Malik A, Diedrich K. Angiogene Aktivität der Douglasflüssigkeit von Patientinnen mit Endometriose nach oraler Applikation von 5-Aminolävulinsäure.  Geburtsh Frauenheilk. 1999;  12 622-625
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 14 Mueller M D, Dreher E, Taylor R N. Auf der Spur eines Rätsels: Angiogenese und Endometriose.  Geburtsh Frauenheilk. 2000;  12 585-593
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 15 Miyazono K, Heldin C H. The mechanism of action of transforming growth factor-beta.  Gastroenterol Jpn. 1993;  28 (Suppl 4) 81-85
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 16 Nelson K G, Takahashi T, Bossert N L. et al . Epidermal growth factor replaces estrogen in the stimulation of female genital-tract growth and differentiation.  Proc Natl Acad Sci USA. 1991;  88 21-25
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 17 Nisolle M, Donnez J. Peritoneal endometriosis, ovarian endometriosis, and adenomyotic nodules of the rectovaginal septum are three different entities.  Fertil Steril. 1997;  68 585-596
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 18 Osteen K G, Hill G A, Hargrove J T. et al . Development of a method to isolate and culture highly purified populations of stromal and epithelial cells from human endometrial biopsy specimens.  Fertil Steril. 1989;  52 965-972
    Search in Google Scholar
  • 19 Polli V, Bulletti C, Galassi A. et al . Transforming growth factor-beta 1 in the human endometrium.  Gynecol Endocrinol. 1996;  10 297-302
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 20 Reis F M, Maia A L, Ribeiro M FM. et al .Progestin modulation of transforming growth factor beta gene expression in human endometrium. Postersession “The Endocrine Society”. 1999
    Search in Google Scholar
  • 21 Robertson D M. Transforming growth factor beta/inhibin family.  Baillieres Clin Endocrinol Metab. 1991;  5 615-634
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 22 Sillem M. Aktuelle Aspekte bei der Diagnostik und Therapie der symptomatischen Endometriose.  Reproduktionsmedizin. 1998;  14 265-270
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 23 Souchelnitskiy S, Chambaz E M, Feige J J. Thrombospondins selectively activate one of the two latent forms of transforming growth factor-beta present in adrenocortical cell-conditioned medium.  Endocrinology. 1995;  136 5118-5126
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 24 Sternberg S S. Histology for pathologists. New York; Raven Press 1992
    Search in Google Scholar
  • 25 Stoica A, Saceda M, Fakhro A. et al . The role of transforming growth factor-beta in the regulation of estrogen receptor expression in the MCF-7 breast cancer cell line.  Endocrinology. 1997;  138 1498-1505
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 26 Takahashi T, Eitzman B, Bossert N L. et al . Transforming growth factors beta 1, beta 2, and beta 3 messenger RNA and protein expression in mouse uterus and vagina during estrogen-induced growth: a comparison to other estrogen-regulated genes.  Cell Growth Differ. 1994;  5 919-935
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 27 Tamura M, Fukaya T, Enomoto A. et al . Transforming growth factor-beta isoforms and receptors in endometriotic cysts of the human ovary.  Am J Reprod Immunol. 1999;  42 160-167
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 28 Tang X M, Zhao Y, Rossi M J. et al . Expression of transforming growth factor-beta (TGF beta) isoforms and TGF beta type II receptor messenger ribonucleic acid and protein, and the effect of TGF beta on endometrial stromal cell growth and protein degradation in vitro.  Endocrinology. 1994;  135 450-459
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 29 Van L J, Resibois A, Adler M. et al . Localization of transforming growth factor-beta 1 precursor and latent TGF-beta 1 binding protein in colorectal adenomas.  Dig Dis Sci. 1996;  41 1741-1748
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 30 Witz C A, Monotoya-Rodriguez I A, Schenken R S. Whole explants of peritoneum and endometrium: a novel model of the early endometriosis lesion.  Fertil Steril. 1999;  71 56-60
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 31 Zajchowski D, Band V, Pauzie N. et al . Expression of growth factors and oncogenes in normal and tumor-derived human mammary epithelial cells.  Cancer Res. 1988;  48 7041-7047
    PubMedSearch in Google Scholar

Ärztlicher Direktor Prof. Dr. med. L. Kiesel

Klinik und Poliklinik Frauenheilkunde und Geburtshilfe
Universitätsklinikum Münster

Albert-Schweitzer-Straße 33

48129 Münster

Email: l.kiesel@uni-muenster.de