Epigenetics modifications in the mare endometrium: Implications on fibrosis pathogenesis in endometrosis

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A placenta equina : genes reguladores da matriz extracelular e da vascularização

Publication . Santos, Maria Inês Lino Monteiro dos; Silva, Maria Elisabete Tomé Sousa; Dias, Graça Maria Leitão Ferreira

A placenta desempenha um papel preponderante no desenvolvimento e crescimento fetal, apresentando elevada capacidade de adaptação às necessidades fetais. Os mecanismos de adaptação englobam alterações estruturais da barreira placentária com o objetivo de aumentar a eficiência das trocas feto-maternas. Em éguas, o aumento da idade materna e paridade está associado a uma maior deposição de colagénio na matriz extracelular placentária e maior vascularização, o que se reflete no aumento de peso da placenta e do feto. Desta forma, para compreender os mecanismos moleculares que suportam estas alterações estruturais, o objetivo da presente dissertação foi estudar a expressão de enzimas reguladoras da quantidade de colagénio, tais como as metaloproteinases de matriz MMP-2 e MMP-9 e respetivos inibidores TIMP-1 e TIMP-2, assim como dos fatores angiogénicos VEGF A, VEGFR-1 e VEGFR-2. Para tal, utilizaram-se membranas fetais recolhidas após expulsão de éguas primíparas e multíparas com idades compreendidas entre os 5 e os 17 anos (n=17). Pretendeu-se, identificar a diferença de regulação entre cornos placentários (grávido e não grávido) e a sua relação com a idade materna e a paridade. Deste modo, foi utilizada a técnica de RT-qPCR para quantificação da transcrição dos genes que codificam estas proteínas. A técnica de imunohistoquímica permitiu comprovar a expressão proteica no tecido e identificar as células responsáveis pela sua produção. No presente estudo, não se observou qualquer relação entre a transcrição dos genes MMP2, MMP9, TIMP1, TIMP2, VEGFA, VEGFR1, VEGFR2 com a idade materna e a paridade. No entanto, os resultados sugerem uma maior transcrição de MMP2 (P=0,002), TIMP1 (P=0,022) e TIMP2 (P < 0,001) no corno grávido comparativamente ao não-grávido. A transcrição de MMP2 foi superior à de MMP9 (P < 0,001) e está correlacionada positivamente com a TIMP2, sugerindo que o equilíbrio MMP-2/TIMP-2 tem relevância biológica na remodelação da matriz extracelular placentária. As proteínas MMP-2, MMP-9, TIMP-1 e VEGF-Aforam localizadas no citoplasma das células do trofoblasto, enquanto a TIMP-2 foi observada no estroma da membrana alantocoriónica. Ainda existe um longo caminho a percorrer para decifrar o papel destas enzimas proteolíticas na membrana alantocoriónica equina. No entanto, a sua expressão diferenciada nas estruturas placentárias, nesta fase da gestação, sugere uma relação com a remodelação da barreira placentária e com a expulsão das membranas fetais

2024-04-30Master thesis

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Epigenetic changes in equine myometrium at different stages of endometrosis

Publication . Silva, Beatriz de Oliveira Celeiro e; Szóstek-Mioduchowska, Anna; Dias, Graça Maria Leitão Ferreira

A reduction in the contractile activity of the myometrium can result in insufficient cleaning of the uterine lumen and the persistence of endometritis, leading to endometrosis. Studies in humans and other species point out to an important role for epigenetic mechanisms in gene expression regulation in the myometrium. However, in mares, there is a lack of information regarding the expression of enzymes responsible for DNA methylation (DNMTs) and demethylation (TETs) and the importance of these mechanisms. The main objective of this work was to determine the mRNA expression of these enzymes and explore the potential role of epigenetic mechanisms in the expression of genes encoding oxytocin (OXTR) and PGF2α (PTGFR) receptors in the myometrium of mares with endometrosis. Myometria were used in the midluteal (n=23) and follicular (n=20) phases of the estrous cycle. The material was grouped according to the corresponding endometrial classification (Kenney and Doig, 1986): category I (without pathological changes), IIA (mild endometrial fibrosis and/or inflammation), IIB (moderate endometrial fibrosis) and III (extensive endometrial fibrosis). Using qPCR method, the expression of DNMTs (DNMT1, DNMT3A, DNMT3B), TETs (TET1, TET2, TET3) and the expression levels of OXTR and PTGFR in the myometrium were determined. Using the bisulfite DNA pyrosequencing method, quantitative analysis (%) of DNA methylation was performed at specific sites (CpG islands) of two regions (exon 1 and 2) of OXTR gene. PTGFR did not have CpG islands and, thus, could not be analyzed. DNMT1 mRNA expression increased in myometrium in category IIA compared to category I in the follicular phase of the estrous cycle (P<0.05). The expression of TET2 mRNA was upregulated in the myometrium in categories I and IIB in the midluteal phase, compared to the follicular phase of the estrous cycle, also showing a positive regulation in category IIB compared to category I, in both phases (P <0.05). TET3 mRNA expression was increased in the myometrium in category IIA compared with category I in the follicular phase and was upregulated in category IIB in the follicular phase when compared with the midluteal phase of the estrous cycle (P<0.05). On the other hand, expression levels of OXTR and PTGFR and the global methylation (%) of OXTR in CpG islands did not show any significant differences between categories. However, an increase in DNA methylation was documented at position 6 of exon 2 of OXTR. The results suggest the potential regulatory role of epigenetic mechanisms in gene expression in the myometrium, related to changes in uterine contraction in mares with endometrosis

2024-03-06Master thesis

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