Untersuchung der hormonellen Regulation bei Endometriose: Erkenntnisse aus einem Organoidmodell

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Einleitung Die Endometriose zählt zu den häufigsten benignen gynäkologischen Erkrankungen im reproduktiven Alter, wobei viele Aspekte ihrer Pathogenese noch nicht vollständig verstanden sind. Sowohl eutopes, als auch ektopes Gewebe unterliegen dem Einfluss von Östrogen und Progesteron. Allerdings scheint im Verlauf der Erkrankung das Endometriosegewebe eine Progesteronresistenz entwickeln zu können. Darüber hinaus wird in der Literatur eine Hochregulation der Aromatase (CYP19A1) im erkrankten Epithel diskutiert. Um die hormonellen Auswirkungen auf das eutope und ektope Endometrium besser zu verstehen und insbesondere die Unterschiede zu evaluieren, wurde ein 3D-Organoidmodell entwickelt. Dieses Modell zielt darauf ab, eine genauere Charakterisierung des Endometriosegewebes, sowie ein tieferes Verständnis für die Ätiologie der Krankheit zu ermöglichen. Material und Methodik Endometriale Epithelzellen wurden aus Gewebeproben des gesunden Endometriums (hEMT), des eutopen Endometriums von Endometriose-Patientinnen (euEMT) sowie aus ektopem Endometrium (ecEMT), isoliert. In allen Gruppen wurden Organoide implementiert und auf ihre Ähnlichkeit zum Ursprungsgewebe mittels Immunfluoreszenz-Färbungen untersucht. Anschließend wurden die Organoide mit Estradiol, Progesteron sowie dem WNT-Inhibitor XAV939 behandelt und die RNA extrahiert. Es folgte die Durchführung einer qPCR, um die Expression der Östrogenrezeptoren 1 und 2 (ESR1, ESR2), des Progesteronrezeptors (PGR) und der Aromatase (CYP19A1) zu ermitteln. Ergebnisse Eine Biobank mit 27 Linien konnte generiert werden, derer 21 stabil expandierbar sind. Hierbei gelang mehrmalig die Kultivierung von ecEMTs und euEMTs derselben Patientin, welche direkte Vergleiche ermöglichen. Für die Kultivierung von ecEMT und euEMT mussten teils unterschiedliche Medien verwendet werden, was auf divergierende Anforderungen an die jeweilige Stammzellnische hinweist. Die Analogie zwischen Organoiden und ihrem Ursprungsgewebe konnte durch Immunfluoreszenzfärbung der epithelialen Marker EpCAM und PAX8 überprüft werden. Die Organoide entwickelten eine Polarität und wiesen die Fähigkeit zur Differenzierung auf. Dies konnte durch die lichtmikroskopische Beobachtung der Ciliogenese und Anfärbung von acetyliertem Alpha-Tubulin auf der apikalen Organoidseite bestätigt werden. Zudem förderte Estradiol das Organoidwachstum. Interessanterweise zeigte sich die Expression der Aromatase auf RNA-Ebene in allen drei Organoidgruppen, auch nach Progesteronstimulation und Modulation durch XAV939, unter der Nachweisgrenze. Eine umfassende Analyse für ESR1, ESR2 und PGR ist Gegenstand aktueller Untersuchungen. Zusammenfassung Es wurden erfolgreich langzeitexpandierbare Organoide generiert und als repräsentatives Modell eingeführt. Erste Ergebnisse deuten auf Unterschiede in der Reaktion auf Hormonstimulation und auf eine variierende Stammzellnische hin. Die Experimente werden fortgesetzt, um die Ergebnisse zu validieren sowie zu vertiefen und der Pathophysiologie der Endometriose einen Schritt näher zu kommen. Publication History Article published online: 14 June 2024 © 2024. Thieme. All rights reserved. Georg Thieme Verlag KG Rüdigerstraße 14, 70469 Stuttgart, Germany

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