Alteración en la vía de señalización de adiponectina y su relación con la vía de insulina en endometrios de pacientes con síndrome de ovario poliquístico y en células de estroma endometrial

Abstract

El Síndrome de Ovario Poliquístico (SOP), presente entre 5-15% de mujeres en edad fértil, es una alteración endocrino metabólica, caracterizada por hiperandrogenismo, oligo o amenorrea y/u ovarios poliquísticos, lo que puede conducir a abortos recurrentes. Al considerar que entre el 60% y 80% de las pacientes que padecen este síndrome tiene obesidad, la vía de señalización de marcadores relacionados con obesidad como adiponectina, puede estar alterada en diversos tejidos. Lo anterior mantendría la condición de resistencia a la insulina presente en estas pacientes a través de la disminución de la señalización de adiponectina. Hipótesis: Las condiciones hiperandrogénicas e hiperinsulínicas propias del SOP, promueven una disminución del contenido proteico endometrial de APPL1 y aumento de S6K, moléculas involucradas en la señalización de adiponectina, regulando la vía de insulina a través de IRS en dicho tejido. Objetivo General: Evaluar si la condición hiperandrogénica e hiperinsulínica alteran los niveles de adiponectina y moléculas de su vía de señalización, tales como APPL1 y S6K, asociadas a la acción de la insulina a través de IRS, en muestras de endometrio humano y en líneas celulares de estroma endometrial. Metodología: Los ensayos ex-vivo se realizaron en tejidos endometriales obtenidos de pacientes obesas con SOP e hiperinsulinemia (n=7) y de controles delgadas (n=7) y obesas (n=7); además, en ensayos in-vitro en líneas celulares de estroma endometrial (T-HESC y St-T1b), se determinó, por inmunohistoquímica e inmunocitoquímica los niveles de las proteínas involucradas en la vía de señalización de adiponectina (AdipoR1 y 2, APPL1 y S6K) y su relación con la vía de insulina (IRS1 e IRS fosforilado). El análisis de los resultados se basó en la comparación de los niveles de los diferentes parámetros determinados en los distintos grupos y se realizó la evaluación estadística correspondiente. Resultados: Las muestras correspondientes al grupo Obesas-SOP presentan niveles disminuidos de AdipoR1, APPL1, IRS-1 y su fosforilación activante (p-IRS-Y612) (p<0.05) respecto a las muestras controles (delgadas y obesas); sin embargo, se observó un aumento en el contenido de la fosforilación inactivante de IRS-1 (p-IRS-S270) en este mismo grupo de estudio. El contenido de S6K fue similar en todos los grupos estudiados. Estos resultados fueron confirmados en los estudios in-vitro realizados en condiciones hiperinsulínicas e hiperandrogénicas, observándose un aumento de los niveles proteicos de p-IRS-S270 (p<0.01) y disminución de p-IRS-Y612 (p<0.001). Además, se evidenció el efecto negativo de citoquinas pro-inflamatorias IL-6 y TNF-α, donde se demostró una disminución del contenido de APPL1 y la fosforilación inactivante de IRS-1. Conclusión: La condición de hiperinsulinemia y obesidad en mujeres con PCOS, alteran la vía de señalización de adiponectina (disminución de AdipoR1, APPL1) y su relación con la vía de insulina (disminución de p-IRS-Y612 y aumento de p-IRS-S270), corroborado con los estudios in-vitro, lo que podría afectar la señalización de insulina, y por ende, el metabolismo energético en este tejido. Lo anterior conduciría a fallas en la función endometrial y en el proceso de implantación en estas mujeres.

Polycystic Ovarian Syndrome (PCOS), present in 5-15% of women of reproductive age, is a metabolic endocrine disorder characterized by hyperandrogenism, oligo- or amenorrhea, and/or polycystic ovaries, which can lead to recurrent miscarriages. Considering that between 60%-80% of the patients suffering from this syndrome are obese, the obesity markers such as adiponectin may be altered in various tissues. The above could maintain the condition of insulin resistance present in these patients through the decrease of adiponectin signaling. Hypothesis: The hyperandrogenic and hyperinsulinic conditions, characteristic of PCOS, promote a decrease in the endometrial protein content of APPL1 and increase of S6K, molecules involved in adiponectin pathway, regulating the insulin pathway through IRS in this tissue. Aim: To assess whether the hyperandrogenic and hyperinsulinic conditions change the levels of adiponectin and its signaling pathway molecules, such as APPL1 and S6K, associated with the action of insulin through IRS, in human endometrial samples and in cell lines of endometrial stroma. Methods: Ex vivo tests were performed on endometrial tissues obtained from obese patients with PCOS and hyperinsulinemia (n = 7); lean controls (n = 7) and obese (n = 7). In addition, in vitro tests on endometrial stromal cell lines (T-HESC and St-T1b), the levels of the proteins involved in the adiponectin signaling pathway (AdipoR1 and R2, APPL1 and S6K) were determined by immunohistochemistry and immunocytochemistry, and its relation to the insulin pathway (IRS-1 and phosphorylated IRS) was assessed. The analysis of the results was based on the comparison of the levels of the different parameters determined in the different groups and the corresponding statistical evaluation was carried out. Results: The samples corresponding to the Obese-PCOS group showed decreased levels of AdipoR1, APPL1, IRS-1 and its activating phosphorylation (p-IRS-Y612) (p <0.05), compared to control samples (lean and obese). On the other hand, an increase in the inactivating phosphorylation content of IRS-1 (p-IRS-S270) was observed in this same study group. The content of S6K was similar in all groups studied. These results were confirmed in in-vitro studies performed under hyperinsulinic and hyperandrogenic conditions, where an increase of p-IRS-S270 protein levels and a decrease of pIRS.Y612 levels (p<0.001) were obtained. In addition, the negative effect of proinflammatory cytokines IL-6 and TNF-α was demonstrated by the decrease in APPL1 content and the inactivating phosphorylation of IRS-1. Conclusion: The condition of hyperinsulinemia and obesity in PCOS-women change the adiponectin signaling pathway (decrease of AdipoR1, APPL1) and its relationship with the insulin pathway (decrease of p-IRS-Y612 and increase of p-IRS- S270), corroborated by in-vitro studies, which could affect insulin signaling, and consequently, energy metabolism in this tissue. This would lead to failures in endometrial function and in the implantation process of these women.