Implicación de las quimoquinas IL-8, MCP-1, rantes, los receptores CXCR1, CXCR4, CCr2, CCr5 y el factor IGFBP-rP1 en la interfase materno-embrionaria

Resum

La implantación embrionaria es la fijación del blastocisto al endometrio materno. El conocimiento de los factores moleculares implicados en su regulación es crucial para comprender los mecanismos que controlan la reproducción humana Las quimoquinas y sus receptores participan activamente en este proceso así como otros factores como IGFBP-rP1. Los objetivos principales de la tesis doctoral fueron los siguientes - Investigar la expresión y localización de la quimoquinas IL-8, MCP-1, RANTES y SDF-1 en el endometrio humano. - Estudiar la expresión y localización de los receptores de las quimoquinas antes citadas CXCR1, CCR2b, CCR5 y CXCR4 en el endometrio humano. - Determinar la presencia de dichos receptores en el blastocisto humano. - Analizar la expresión de qué genes están regulados en el endometrio durante la ventana de implantación y establecer su implicación en la receptividad endometrial humana. - Evaluar la expresión y localización de IGFBP-rP1 en el endometrio humano. Las conclusiones de la tesis doctoral fueron las siguientes - IL-8 y MCP-1 a nivel de proteína se localizan en el epitelio luminal y glandular así como en células endoteliales. RANTES fue localizada principalmente en células del estroma y endoteliales. - Los niveles de IL-8 y MCP-1 aumentaron debido a la administración de progesterona durante la fase receptiva del ciclo menstrual. - El blastocisto humano no produce cantidades medibles de IL-8, MCP-1 y RANTES, pero induce un aumento en el ARN mensajero de IL-8 en células epiteliales endometriales en cultivo. - Los receptores de quimoquinas CXCR1 (IL-8), CCR5 (RANTES) y CCR2b (MCP-1) a nivel de ARNm esta aumentado en el endometrio premenstrual, mientras que CXCR4 (SDF-1) se encontró aumentado ligeramente durante la ventana de implantación (fase secretora media). El blastocisto humano posee los receptores CCR5 (RANTES) y CCR2b (MCP-1) a nivel de proteína. - Las células endometriales epiteliales en cultivo poseen los receptores CXCR1 (IL-8), CCR5 (RANTES) y CCRb (MCP-1). El embrión humano induce una polarización de dichos receptores endometriales. - IGFBP-rP1 fue la segunda molécula más expresada tanto por el endometrio receptivo (LH+7) como en la línea celular RL95-A (receptiva) entre más de 375 genes analizados de citoquinas, quimoquinas, factores de crecimiento y sus receptores. - El ARN mensajero de IGFBP-rP1 aumentó unas 35 veces durante la fase receptiva comparado con el endometrio pre-receptivo, mostrando además un pico de expresión en la fase lútea tardía. La separación de estroma, y epitelio demostró que la expresión de IGFBP-rP1 aumentaba principalmente en células del estroma. - La localización del ARNm de IGFBP-rP1 por hibridación in situ confirmó la localización de dicha molécula en células del estroma aunque también se observó en epitelio y células endoteliales. La localización de la proteína se concentró en la superficie apical del endometrio, sugiriendo su posible función en la fisiología de la receptividad endometrial. Concluimos por todo ello que algunas quimoquinas secretadas por el endometrio de forma local como IL-8, RANTES, MCP-1 u otras pueden activar sus receptores en la superficie del blastocisto, lo que supondría su heterodimerización y con ello, se provocaría un fenotipo adhesivo en el blastocisto y su posterior implantación. __________________________________________________________________________________________________ SUMMARY Human implantation is the process of the adhesion of the blastocyst to the human endometrium. The knowledge of the biochemical factors involved in this process is crucial for the understanding of the mechanisms of the human reproduction. Chemokines, a subfamily of cytokines, and their receptors are actively implicated in this process. Another factor, IGFBP-rP1, is also related to the molecular basis of implantation. Our objectives in this doctoral thesis are: - To investigate the localization and expression of IL-8, MCP-1, RANTES and SDF-1 in the human endometrium. - To study the localization and expression of the chemokine receptors CXCR1, CCR2b, CCR5 and CXCR4 in the human endometrium. - To determine the presence of these receptors in the human blastocyst - To analyze the expression of genes expressed differentially in human receptive endometrium versus pre-receptive endometrium. - To evaluate the expression and localization of IGFBP-rP1 in the human endometrium. The major conclusions of this doctoral thesis are: - IL-8 and MCP-1 are localized in the luminal and glandular epithelium. RANTES was localized in stroma and endothelial cells. The levels of IL-8 and MCP-1 were up-regulated with the administration of progesterone. - The human blastocyst doesnt produce IL-8, MCP-1 nor RANTES, but induces an up-regulation of IL-8 mRNA in endometrial epithelial cells in culture. - The chemokine receptors CXCR1, CCR5, CCR2 are up-regulated in the premenstrual endometrium, whereas CXCR4 is up-regulated in the implantation window. The human blastocyst expresses the CCR5 and CCR2 receptors. - The epithelial endometrial cells in culture express the CXCR1, CCR5 and CCR2 receptors. The human blastocyst produces an up-regulation and polarization of these receptors in this culture. - IGFBP-rP1 was the second most up-regulated molecule in receptive endometrium and in RL95A (receptive) cell line, among more than 375 genes analyzed. - IGFBP-rP1 mRNA was up-regulated more than 35 times during receptive phase compared to pre-receptive one. Stromal cells were responsible for the expression of this molecule. mRNA of IGFBP-rP1 was localized by in situ hybridization in luminal and glandular epithelium and stromal cells. The protein was localized in the apical zone of the luminal epithelium, suggesting a possible role in endometrial receptivity.