Untersuchungen zur hormonellen Regulation von Insulin-like Growth Factor-I und -II in humanen endometrialen Stromazellen in vitro

Abstract

Ziel: Es wurde das Verhalten von IGF-I und -II während der Dezidualisierung in humanen endometrialen Stromazellen in vitro und ein möglicher Einfluss von hCG auf diese Faktoren untersucht.

Methoden: In vitro Experiment mit Primärzellkulturen von endometrialen Stromazellen. Die Proben stammten aus Hysterektomien, die prämenopausale Frauen aufgrund gutartiger Erkrankungen durchführen ließen. Die Zellkulturen wurden mit 1 µM Progesteron und 30 nM 17-beta-Östradiol, sowie rekombinantem hCG inkubiert. Die Messungen von IGF-I und -II mRNA und Proteinen wurden mittels semiquantitativer realtime Reverse Transkriptase Polymerase Ketten Reaktion und ELISA durchgeführt.

Ergebnis: Es zeigte sich eine signifikante Steigerung von IGF-I zwischen Tag 0 und 3, gefolgt von einer anschließenden Abnahme der Expression und Sekretion zum Tag 9 hin. IGF-II war im gesamten Zeitverlauf verglichen mit Tag 0 signifikant reduziert. Die Zellkulturen aus Follikel- und Lutealphase verhielten sich hierbei nahezu gleich. Nach 24 stündigem Hormonentzug zeigte sich ein erneuter signifikanter Anstieg der IGF-II mRNA. Unter Gabe von hCG kam es auf Proteinebene zu einer signifikanten Inhibierung von IGF-I in dezidualisierten endometrialen Stromazellen. IGF-II zeigte unter hCG-Gabe keine signifikante Veränderung.

Zusammenfassung: Endometriales IGF-I und -II werden während der Dezidualisierung in vitro unterschiedlich reguliert, was auf unterschiedliche Funktionen während der Differenzierung von endometrialen Stromazellen hindeutet. Es gibt Hinweise dafür, dass humanes Choriogonadotropin als eines der ersten hormonellen Signale des Embryos einen Einfluss auf IGF-I haben könnte und hierdurch zur Modulation der endometrialen Rezeptivität und Differenzierung während der frühen Implantationphase beitragen könnte.

Objective: To investigate insulin-like growth factors (IGF)-I and -II in human endometrial stromal cells during decidualization in vitro and under the influence of hCG.

Design: In vitro experiment. Setting: Research laboratory at a medical university center. Patient(s): Premenopausal women undergoing hysterectomy for benign reasons. Intervention(s): Endometrial stromal cells from hysterectomy specimens were isolated and incubated with 30 nM 17-beta-Estradiol, 1 µM Progesterone, and recombinant hCG.

Main Outcome Measure(s): Insulin-like growth factor-I and -II messenger RNA and protein were measured by semiquantitative real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction and ELISA.

Result(s): During decidualization in vitro there was a significant increase of IGF-I level between day 0 and 3, followed by a decrease from day 6 to 9. Insulin-like growth factor-II level, however, was significantly reduced during all days of decidualization compared with day 0. The results from cell cultures from the follicle and luteal phase were nearly the same. After the removal of Progesterone and 17-beta-Estradiol for 24 hours, IGF-II was significantly increased again. In decidualized endometrial stromal cells, hCG decreased IGF-I in decidualized endometrial stromal cells without influencing IGF-II significantly.

Conclusion(s): Endometrial IGF-I and -II are differentially regulated during decidualization in vitro, suggesting different roles during the differentiation of endometrial stromal cells. Human chorionic gonadotropin as one of the first hormonal signals of the embryo seems to selectively reduce IGF-I and may therefore contribute to the modulation of endometrial receptivity and differentiation during the process of early implantation.