Sirtuin expression in the gravidar endometrium during an undeveloped pregnancy

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Endometrial dysfunction is a leading factor in the disruption of morphofunctional characteristics of the endometrium and one of the main determinants of reproductive loss. Today, special attention is being paid to the molecular and biological integrity of structures, primarily the endometrial stroma, in order to understand the complex molecular processes initiated during implantation. There is still very little information in the literature on the role of sirtuin in endometrial pathology.

AIM: The aim of this study was to evaluate the expression of sirtuin in the compact layer of the gravid endometrium in early term miscarriage after in vitro fertilization (IVF) depending on endometrial transformation being completed in patients with chronic endometritis.

METHODS: This cross-sectional single-center study of samples of aborted material after IVF was conducted in patients with chronic endometritis and progressive pregnancy terminated at the woman’s request. Histological examination was performed using a standard procedure with dehydration of the biological specimens in alcohols and staining with hematoxylin and eosin. The immunohistochemical study was performed using a one-step protocol with antigen unmasking. Polyclonal antibodies to SIRT1 (ab DF6033, Affinity Biosciences, China) were diluted 1:200 to evaluate sirtuin expression.

RESULTS: Two groups of samples were formed after IVF: Group I with complete gravid transformation in case of undeveloped pregnancy (n = 20) and Group II with incomplete gravid transformation (n = 20). The control group consisted of 15 samples of aborted material from progressive pregnancies terminated at the woman’s request. In the aborted material after IVF, complete gravid transformation of the endometrial stroma did not differ histologically from that of the decidual tissue in the control group. With incomplete gravid transformation, the compact layer of the gravid endometrium is represented by immature deciduocytes. We verified a decrease in sirtuin expression in the gravid endometrium after IVF compared to the control group. With incomplete gravid transformation, a decrease in sirtuin expression was also verified compared to the control group and Group I.

CONCLUSION: Termination of pregnancy in patients with infertility may be caused by not only structural disorders of the decidual tissue, but also changes in the expression of biological molecules in endometrial fibroblasts in the presence of chronic endometritis and endometrial dysfunction.

About the authors

Tatiana G. Tral

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Author for correspondence.
Email: ttg.tral@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8948-4811
SPIN-code: 1244-9631

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

Gulrukhsor Kh. Tolibova

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: gulyatolibova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6216-6220
SPIN-code: 7544-4825

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Tolibova GH. Endothelial dysfunction in women with infertility: pathogenetic determinants and clinical and morphological diagnostics [dissertation abstract]. Saint Petersburg; 2018. 40 p. (In Russ.) EDN: YRHZUT
  2. Tral TG, Tolibova GH, Serdyukov SV, et al. Morphofunctional assessment of the causes of frozen pregnancy in the first trimester. Journal of Obstetrics and Women’s Diseases. 2013;62(3):83–87. doi: 10.17816/JOWD62383-87 EDN: RJMDYJ
  3. Tral TG, TolibovaGKh, Kogan IYu, et al. Embryonic losses. Atlas. Moscow: StatusPraesens; 2023. 248 p. (in Russ.) doi: 10.29039/978-5-907217-78-9 EDN: NPIEWV
  4. Houtkooper RH, Pirinen E, Auwerx J. Sirtuins as regulators of metabolism and healthspan. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012;13(4):225–238. doi: 10.1038/nrm3293
  5. Guarente L. Franklin H. Epstein lecture: sirtuins, aging, and medicine. N Engl J Med. 2011;364(23):2235–2244. doi: 10.1056/NEJMra1100831
  6. Choi JE, Mostoslavsky R. Sirtuins, metabolism, and DNA repair. Curr Opin Genet Dev. 2014;26:24–32. doi: 10.1016/j.gde.2014.05.005
  7. Chaulin A, Milyutin I, Duplyakov D. Prevalence, risk factors, and diagnosis of comorbidity of chronic obstructive pulmonary disease and cardiovascular disease. Vrach. 2020;31(9):28–34. (In Russ.) doi: 10.29296/25877305-2020-09-05 EDN: NWXXAD
  8. Donato AJ, Magerko KA, Lawson BR, et al. SIRT-1 and vascular endothelial dysfunction with ageing in mice and humans. J Physiol. 2011;589(Pt 18):4545–4554. doi: 10.1113/jphysiol.2011.211219
  9. Shirane A, Wada-Hiraike O, Tanikawa M, et al. Regulation of SIRT1 determines initial step of endometrial receptivity by controlling E-cadherin expression. Biochem Biophys Res Commun. 2012;424(3):604–610. doi: 10.1016/j.bbrc.2012.06.160
  10. Kajihara T, Brosens JJ, Ishihara O. The role of FOXO1 in the decidual transformation of the endometrium and early pregnancy. Med Mol Morphol. 2013;46(2):61–68. doi: 10.1007/s00795-013-0018-z EDN: AJKXRN
  11. Yu SL, Lee SI, Park HW, et al. SIRT1 suppresses in vitro decidualization of human endometrial stromal cells through the downregulation of forkhead box O1 expression. Reprod Biol. 2022;22(3):100672. doi: 10.1016/j.repbio.2022.100672 EDN: DTYSRG
  12. Adiguzel D, Celik-Ozenci C. FoxO1 is a cell-specific core transcription factor for endometrial remodeling and homeostasis during menstrual cycle and early pregnancy. Hum Reprod Update. 2021;27(3):570–583. doi: 10.1093/humupd/dmaa060
  13. Li J, Qi J, Yao G, et al. Deficiency of sirtuin 1 impedes endometrial decidualization in recurrent implantation failure patients. Front Cell Dev Biol. 2021;9:598364. doi: 10.3389/fcell.2021.598364 EDN: BCPEIS
  14. Huang J, Tian R, Yang Y, et al. The SIRT1 inhibitor EX-527 suppresses mTOR activation and alleviates acute lung injury in mice with endotoxiemia. Innate Immun. 2017;23:678–686. doi: 10.1177/1753425917733531
  15. Tang X, Ma H, Han L, et al. SIRT1 deacetylates the cardiac transcription factor Nkx2.5 and inhibits its transcriptional activity. Sci Rep. 2016;6:36576. doi: 10.1038/srep36576
  16. Han L, Ge J, Zhang L, et al. Sirt6 depletion causes spindle defects and chromosome misalignment during meiosis of mouse oocyte. Sci Rep. 2015;5:15366. doi: 10.1038/srep15366
  17. Yuan Q, Zhan L, Zhou Q-Y, et al. SIRT2 regulates microtubule stabilization in diabetic cardiomyopathy. Eur J Pharmacol. 2015;764:554–561. doi: 10.1016/j.ejphar.2015.07.045
  18. McBurney MW, Yang X, Jardine K, et al. The mammalian SIR2alpha protein has a role in embryogenesis and gametogenesis. Mol Cell Biol. 2003;23(1):38–54. doi: 10.1128/MCB.23.1.38-54.2003
  19. Cummings MJ, Yu H, Paudel S, et al. Uterine-specific SIRT1 deficiency confers premature uterine aging and impairs invasion and spacing of blastocyst, and stromal cell decidualization, in mice. Mol Hum Reprod. 2022;28(7):gaac016. doi: 10.1093/molehr/gaac016 EDN: LIMPOB
  20. Hwang YJ, Sung GJ, Marquardt R, et al. SIRT1 plays an important role in implantation and decidualization during mouse early pregnancy. Biol Reprod. 2022;106(6):1072–1082. doi: 10.1093/biolre/ioac026 EDN: CNXSLU
  21. Wu QJ, Zhang TN, Chen HH, et al. The sirtuin family in health and disease. Signal Transduct Target Ther. 2022;7(1):402. doi: 10.1038/s41392-022-01257-8 EDN: VYRFEF
  22. Liu G, Bi Y, Xue L, et al. Dendritic cell SIRT1-HIF1α axis programs the differentiation of CD4+ T cells through IL-12 and TGF-β1. Proc Natl Acad Sci USA. 2015;112(9):E957–E965. doi: 10.1073/pnas.1420419112
  23. Woo SJ, Noh HS, Lee NY, et al. Myeloid sirtuin 6 deficiency accelerates experimental rheumatoid arthritis by enhancing macrophage activation and infiltration into synovium. EBioMedicine. 2018;38:228–237. doi: 10.1016/j.ebiom.2018.11.005
  24. Jung YJ, Lee JE, Lee AS, et al. SIRT1 overexpression decreases cisplatin-induced acetylation of NF-κB p65 subunit and cytotoxicity in renal proximal tubule cells. Biochem Biophys Res Commun. 2012;419(2):206–210. doi: 10.1016/j.bbrc.2012.01.148
  25. Hernández-Jiménez M, Hurtado O, Cuartero MI, et al. Silent information regulator 1 protects the brain against cerebral ischemic damage. Stroke. 2013;44(8):2333–2337. doi: 10.1161/STROKEAHA.113.001715
  26. Shen J, Fang J, Hao J, et al. SIRT1 inhibits the catabolic effect of IL-1β through TLR2/SIRT1/NF-κB pathway in human degenerative nucleus pulposus cells. Pain Physician. 2016;19(1):E215–E226.
  27. Brown KA. Metabolic pathways in obesity-related breast cancer. Nat Rev Endocrinol. 2021;17(6):350–363. doi: 10.1038/s41574-021-00487-0 EDN: VMCXHQ
  28. Menezes LF, Germino GG. The pathobiology of polycystic kidney disease from a metabolic viewpoint. Nat Rev Nephrol. 2019;15(12):735–749. doi: 10.1038/s41581-019-0183-y EDN: OJGIEG
  29. Borodkina AV, Shatrova AN, Deryabin PI, et al. Tetraploidization or autophagy: the ultimate fate of senescent human endometrial stem cells under ATM or p53 inhibition. Cell Cycle. 2016;15(1):117–127. doi: 10.1080/15384101.2015.1121326 EDN: YUZLTP
  30. Vassilieva I, Kosheverova V, Vitte M, et al. Paracrine senescence of human endometrial mesenchymal stem cells: a role for the insulin-like growth factor binding protein 3. Aging (Albany NY). 2020;12(2):1987–2004. doi: 10.18632/aging.102737 EDN: KSYODR
  31. Griukova A, Deryabin P, Shatrova A, et al. Molecular basis of senescence transmitting in the population of human endometrial stromal cells. Aging (Albany NY). 2019;11(21):9912–9931. doi: 10.18632/aging.102441 EDN: KYXKSJ
  32. Deryabin PI, Borodkina AV. Stromal cell senescence contributes to impaired endometrial decidualization and defective interaction with trophoblast cells. Hum Reprod. 2022;37(7):1505–1524. doi: 10.1093/humrep/deac112 EDN: EQKPJE
  33. Kogan IY. In vitro fertilization: a practical guide for doctors. Moscow: GEOTAR–Media; 2021. (In Russ.) doi: 10.33029/9704-5941-6-IVF-2021-1-368 EDN: FINBZV
  34. Deryabin PI, Borodkina AV. The role of the endometrium in implantation: a modern view. Int J Mol Sci. 2024;25(17):9746. doi: 10.3390/ijms25179746 EDN: SUZUTC
  35. Critchley HOD, Maybin JA, Armstrong GM, et al. Physiology of the endometrium and regulation of menstruation. Physiol Rev. 2020;100(3):1149–1179. doi: 10.1152/physrev.00031.2019 EDN: KOOCWZ
  36. Ang CJ, Skokan TD, McKinley KL. Mechanisms of regeneration and fibrosis in the endometrium. Annu Rev Cell Dev Biol. 2023;39:197–221. doi: 10.1146/annurev-cellbio-011723-021442 EDN: CAHZNB
  37. Chang HC, Guarente L. SIRT1 and other sirtuins in metabolism. Trends Endocrinol Metab. 2014;25(3):138–145. doi: 10.1016/j.tem.2013.12.001

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Eсо-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».