Expression von Angiopoietin-1 und Angiopoietin-2 im Endometrium und in Endometriosegewebe

Abstract

Angiopoietine spielen als angiogene Wachstumsfaktoren eine wichtige Rolle. Bei den zyklischen Auf- und Abbauvorgängen im Endometrium und auch in der Pathogenese der Endometriose sind angiogene Vorgänge entscheidend beteiligt. In dieser Arbeit sollte die endometriale Expression von Angiopoietin-1 und Angiopoietin-2 im Verlauf des Menstruationszyklus untersucht werden. Darüber hinaus wurde die Angiopoietinexpression bei Hormonstimulation von kultiviertem Endometrium überprüft. Auch sollte festgestellt werden, ob das Expressionsmuster der Angiopoietine in Endometrium- und Endometriosegewebe Unterschiede aufweist. Es wurden auch von Herrn Dr. R. Greb erhobene Daten zur Expression von VEGF-A während des Menstruationszyklus ausgewertet. Mittels quantitativer RT-PCR wurde die Expression von Angiopoietin-1 und Angiopoietin-2 in Relation zur Expression von beta2-Mikroglobulin bestimmt. In Endometriumgewebe zeigte der Quotient Angiopoietin-1/Angiopoietin-2 ein zyklisches Verhalten, das durch eine Cosinusschätzkurve mit Maximum in der Mitte des Menstruationszyklus beschrieben werden konnte. Zu diesem Zeitpunkt überwog die Angiopoietin-1-Expression die Expression seines Antagonisten Angiopoietin-2. In der Sekretionsphase verschob sich der Quotient zugunsten von Angiopoietin-2. Das Minimum der Cosinuskurve wurde am Zyklusende durchlaufen. Auch der Expression von Angiopoietin-1 und Angiopoietin-2 ließen sich Cosinuskurven anpassen. Der Expression der drei untersuchten VEGF-A-Formen, VEGF-121, VEGF-165 und VEGF-189, konnten trigonometrische Schätzkurven angepasst werden, die sich nur in ihrem Niveau unterschieden und Maxima in der frühen Proliferationsphase sowie zwei bis drei Tage nach Zyklusmitte hatten. Es folgte ein Minimum in der späten Sekretionsphase. Alle beschriebenen Schätzkurven sind mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p<0,05 signifikant. Gewebskulturen wurden angelegt und mit Estradiol und Progesteron behandelt. Bei proliferativem Gewebe ergab sich ein Anstieg des Quotienten Angiopoietin-1/Angiopoietin-2 unter Estradiolbehandlung. Dagegen zeigte eine Stimulation mit Progesteron sowohl bei proliferativem als auch bei sekretorischem Endometrium keinen Effekt. Gewebe aus der Sekretionsphase, das mit Estradiol stimuliert wurde, wies eine erhöhte Expression beider Angiopoietinformen auf. Allerdings konnte man für diese Veränderungen keine Signifikanz nachweisen. Ein Vergleich der Expression der drei untersuchten VEGF-A-Spleißformen in prä- und postmenopausalem Endometrium ergab keinen signifikanten Unterschied. In Endometriosegewebe war die Expression beider Angiopoietinformen gegenüber normalem Endometriumgewebe signifikant erhöht (p<0,05). Die Ergebnisse sprechen für einen engen Zusammenhang der Expression der untersuchten angiogenen Wachstumsfaktoren und der endometrialen Gefäßumbildung im Verlauf des Menstruationszyklus. Eine hormonelle Steuerung der Expression dieser Faktoren wird nahegelegt. Der Nachweis einer hohen Angiopoietinexpression in Endometriosegewebe unterstreicht die Bedeutung der gesteigerten Angiogenese in der Pathogenese dieser Erkrankung.

Angiogenesis plays an important role in the cyclic growth and regression in eutopic endometrium and in the pathogenesis of endometriosis. In the present study the expression patterns of the angiogenic growth factors Angiopoietin-1, Angiopoietin-2 and VEGF-A during the endometrial cycle were studied using quantitative RT-PCR. The expression of the Angiopoietins was also studied in cultured endometrium stimulated with estrogen and progesterone. Furthermore the expression of Angiopoietin-1 and Angiopoietin-2 in endometriosis tissue was quantified. In endometrial tissue, the quotient Angiopoietin-1/Angiopoietin-2 showed a cyclic trend, which could be described by a cosine estimation graph with a maximum located in mid-cycle. At this time of the menstrual cycle the expression of Angiopoietin-1 outweighed the expression of its antagonist Angiopoietin-2. During the secretory phase the graph declined towards a minimum at the end of the menstrual cycle. Cosine estimation graphs could also be created for the expression patterns of Angiopoietin-1 and Angiopoietin-2. Similarly the expression of the three VEGF-A isoforms studied, VEGF-121, VEGF-165 and VEGF-189, could be described by cosine functions, which only differed in their level. These curves showed maximums in the early proliferative phase and about three days after the middle of the menstrual cycle. Presuming a probability value of p<0.05, the run of all these curves were significant. Endometrial tissue cultures were stimulated with estradiol and progesteron. Under estradiol treatment a slight increase of the quotient Angiopoietin-1/Angiopoietin-2 was noticed, to which no significance could be attributed. Progesterone-stimulation had no effect either on proliferative or on secretory endometrium. Secretory endometrium stimulated with estradiol showed a non significant increase of the expression of both Angiopoietin subspecies. In endometriosis tissue, compared with eutopic endometrium, the expression of Angiopoietin-1 and Angiopoietin-2 was significantly increased (p<0.05), a sign of increased angiogenic activity in endometriotic lesions.