Endometrium and polycystic ovary syndrome

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most common endocrine disorder in women of reproductive age. Patients with PCOS present with several endometrial abnormalities possibly explaining some of the adverse endometrium-related outcomes in these women. PCOS is inconsistently associated adverse pregnancy outcomes and an increased risk of endometrial cancer. The purpose of this review is to systematize the available data on endometrial dysfunction associated with PCOS.

About the authors

Pavel P. Yakovlev

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

Author for correspondence.
Email: iakovlevpp@gmail.com

MD, Post-Graduate Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Igor Yu. Kogan

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

Email: ikogan@mail.ru

MD, PhD, DSci (Medicine), Professor, Corresponding Member of RAS, Interim Director

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Fauser BC, Tarlatzis BC, Rebar RW, et al. Consensus on women’s health aspects of polycystic ovary syndrome (PCOS): the Amsterdam ESHRE/ASRM-Sponsored 3rd PCOS Consensus Workshop Group. Fertil Steril. 2012;97(1):28-38.e25. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.09.024.
  2. Bellver J, Rodriguez-Tabernero L, Robles A, et al. Polycystic ovary syndrome throughout a woman’s life. J Assist Reprod Genet. 2018;35(1):25-39. doi: 10.1007/s10815-017-1047-7.
  3. Wang JX, Davies MJ, Norman RJ. Polycystic ovarian syndrome and the risk of spontaneous abortion following assisted reproductive technology treatment. Hum Reprod. 2001;16(12):2606-2609. doi: 10.1093/humrep/16.12.2606.
  4. Piltonen TT. Polycystic ovary syndrome: Endometrial markers. Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol. 2016;37:66-79. doi: 10.1016/j.bpobgyn.2016.03.008.
  5. Palomba S, de Wilde MA, Falbo A, et al. Pregnancy complications in women with polycystic ovary syndrome. Hum Reprod Update. 2015;21(5):575-592. doi: 10.1093/humupd/dmv029.
  6. Palomba S, Russo T, Falbo A, et al. Decidual endovascular trophoblast invasion in women with polycystic ovary syndrome: an experimental case-control study. J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(7):2441-2449. doi: 10.1210/jc.2012-1100.
  7. Palomba S, Falbo A, Chiossi G, et al. Early trophoblast invasion and placentation in women with different PCOS phenotypes. Reprod Biomed Online. 2014;29(3):370-381. doi: 10.1016/j.rbmo.2014.04.010.
  8. Koster MP, de Wilde MA, Veltman-Verhulst SM, et al. Placental characteristics in women with polycystic ovary syndrome. Hum Reprod. 2015;30(12):2829-2837. doi: 10.1093/humrep/dev265.
  9. Garcia E, Bouchard P, De Brux J, et al. Use of immunocytochemistry of progesterone and estrogen receptors for endometrial dating. J Clin Endocrinol Metab. 1988;67(1):80-87. doi: 10.1210/jcem-67-1-80.
  10. Snijders MPML, de Goeij AFPM, Debets-Te Baerts MJC, et al. Immunocytochemical analysis of oestrogen receptors and progesterone receptors in the human uterus throughout the menstrual cycle and after the menopause. J Reprod Fertil. 1992;94(2):363-371. doi: 10.1530/jrf.0.0940363.
  11. Lecce G, Meduri G, Ancelin M, et al. Presence of estrogen receptor beta in the human endometrium through the cycle: expression in glandular, stromal, and vascular cells. J Clin Endocrinol Metab. 2001;86(3):1379-1386. doi: 10.1210/jcem.86.3.7322.
  12. Mehasseb MK, Panchal R, Taylor AH, et al. Estrogen and progesterone receptor isoform distribution through the menstrual cycle in uteri with and without adenomyosis. Fertil Steril. 2011;95(7):2228-2235, 2235 e2221. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.02.051.
  13. Horie K, Takakura K, Fujiwara H, et al. Immunohistochemical localization of androgen receptor in the human ovary throughout the menstrual cycle in relation to oestrogen and progesterone receptor expression. Hum Reprod. 1992;7(2):184-190. doi: 10.1093/oxfordjournals.humrep.a137614.
  14. Apparao KBC, Lovely LP, Gui Y, et al. Elevated Endometrial Androgen Receptor Expression in Women with Polycystic Ovarian Syndrome. Biol Reprod. 2002;66(2):297-304. doi: 10.1095/biolreprod66.2.297.
  15. Quezada S, Avellaira C, Johnson MC, et al. Evaluation of steroid receptors, coregulators, and molecules associatedwith uterine receptivity in secretory endometria from untreated women with polycystic ovary syndrome. Fertil Steril. 2006;85(4):1017-1026. doi: 10.1016/j.fertnstert.2005.09.053.
  16. Carneiro MM, Morsch DM, Camargos AF, et al. Androgen receptor and 5alpha-reductase are expressed in pelvic endometriosis. BJOG. 2008;115(1):113-117. doi: 10.1111/j.1471-0528.2007.01521.x.
  17. Lovely LP, Appa Rao KBC, Gui Y, Lessey BA. Characterization of androgen receptors in a well-differentiated endometrial adenocarcinoma cell line (Ishikawa). J Steroid Biochem Mol Biol. 2000;74(4):235-241. doi: 10.1016/s0960-0760(00)00127-8.
  18. Cloke B, Huhtinen K, Fusi L, et al. The androgen and progesterone receptors regulate distinct gene networks and cellular functions in decidualizing endometrium. Endocrinology. 2008;149(9):4462-4474. doi: 10.1210/en.2008-0356.
  19. Kajihara T, Tanaka K, Oguro T, et al. Androgens modulate the morphological characteristics of human endometrial stromal cells decidualized in vitro. Reprod Sci. 2014;21(3):372-380. doi: 10.1177/1933719113497280.
  20. Gellersen B, Brosens IA, Brosens JJ. Decidualization of the human endometrium: mechanisms, functions, and clinical perspectives. Semin Reprod Med. 2007;25(6):445-453. doi: 10.1055/s-2007-991042.
  21. Cloke B, Christian M. The role of androgens and the androgen receptor in cycling endometrium. Mol Cell Endocrinol. 2012;358(2):166-175. doi: 10.1016/j.mce.2011.06.031.
  22. Thiruchelvam U, Dransfield I, Saunders PT, Critchley HO. The importance of the macrophage within the human endometrium. J Leukoc Biol. 2013;93(2):217-225. doi: 10.1189/jlb.0712327.
  23. Patel B, Elguero S, Thakore S, et al. Role of nuclear progesterone receptor isoforms in uterine pathophysiology. Hum Reprod Update. 2015;21(2):155-173. doi: 10.1093/humupd/dmu056.
  24. Piltonen TT, Chen JC, Khatun M, et al. Endometrial stromal fibroblasts from women with polycystic ovary syndrome have impaired progesterone-mediated decidualization, aberrantcytokine profiles and promote enhanced immune cell migration in vitro. Hum Reprod. 2015;30(5):1203-1215. doi: 10.1093/humrep/dev055.
  25. Savaris RF, Groll JM, Young SL, et al. Progesterone resistance in PCOS endometrium: a microarray analysis in clomiphene citrate-treated and artificial menstrual cycles. J Clin Endocrinol Metab. 2011;96(6):1737-1746. doi: 10.1210/jc.2010-2600.
  26. Li X, Feng Y, Lin JF, et al. Endometrial progesterone resistance and PCOS. J Biomed Sci. 2014;21:2. doi: 10.1186/1423-0127-21-2.
  27. Chrousos GP, MacLusky NJ, Brandon DD, et al. Progesterone Resistance. In: Steroid Hormone Resistance. Advances in Experimental Medicine and Biology. Ed by G.P. Chrousos, D.L. Loriaux, M.B. Lipsett. Vol. 196. Boston: Springer; 1986. P. 317-328. doi: 10.1007/978-1-4684-5101-6_21.
  28. Villavicencio A, Bacallao K, Avellaira C, et al. Androgen and estrogen receptors and co-regulators levels in endometria from patients with polycystic ovarian syndrome with and without endometrial hyperplasia. Gynecol Oncol. 2006;103(1):307-314. doi: 10.1016/j.ygyno.2006.03.029.
  29. Gregory CW, Wilson EM, Apparao KB, et al. Steroid receptor coactivator expression throughout the menstrual cycle in normal and abnormal endometrium. J Clin Endocrinol Metab. 2002;87(6):2960-2966. doi: 10.1210/jcem.87.6.8572.
  30. Serafini P, Rocha AM, Osorio CT, et al. Endometrial leukemia inhibitory factor as a predictor of pregnancy after in vitrofertilization. Int J Gynaecol Obstet. 2008;102(1):23-27. doi: 10.1016/j.ijgo.2007.12.005.
  31. Bellver J, Martinez-Conejero JA, Labarta E, et al. Endometrial gene expression in the window of implantation is altered in obese women especially in association with polycystic ovary syndrome. Fertil Steril. 2011;95(7):2335-2341, 2341 e2331-2338. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.03.021.
  32. Lu Z, Hardt J, Kim JJ. Global analysis of genes regulated by HOXA10 in decidualization reveals a role in cell proliferation. Mol Hum Reprod. 2008;14(6):357-366. doi: 10.1093/molehr/gan023.
  33. Sarno JL, Kliman HJ, Taylor HS. HOXA10, Pbx2, and Meis1 protein expression in the human endometrium: formation of multimeric complexes on HOXA10 target genes. J Clin Endocrinol Metab. 2005;90(1):522-528. doi: 10.1210/jc.2004-0817.
  34. Cermik D, Selam B, Taylor HS. Regulation of HOXA-10 expression by testosterone in vitro and in the endometrium of patients with polycystic ovary syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 2003;88(1):238-243. doi: 10.1210/jc.2002-021072.
  35. Piltonen TT, Chen J, Erikson DW, et al. Mesenchymal stem/progenitors and other endometrial cell types from women with polycystic ovary syndrome (PCOS) display inflammatory and oncogenic potential. J Clin Endocrinol Metab. 2013;98(9):3765-3775. doi: 10.1210/jc.2013-1923.
  36. Kim JY, Song H, Kim H, et al. Transcriptional profiling with a pathway-oriented analysis identifies dysregulated molecular phenotypes in the endometrium of patients with polycystic ovary syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 2009;94(4):1416-1426. doi: 10.1210/jc.2008-1612.
  37. Pillozzi S, Fortunato A, De Lorenzo E, et al. Over-Expression of the LH Receptor Increases Distant Metastases in an Endometrial Cancer Mouse Model. Front Oncol. 2013;3:285. doi: 10.3389/fonc.2013.00285.
  38. Arcangeli A, Noci I, Fortunato A, Scarselli GF. The LH/hCG Axis in Endometrial Cancer: A New Target in the Treatment of Recurrent or Metastatic Disease. Obstet Gynecol Int. 2010;2010. doi: 10.1155/2010/486164.
  39. Li X, Cui P, Jiang HY, et al. Reversing the reduced level of endometrial GLUT4 expression in polycystic ovary syndrome: a mechanistic study of metformin action. Am J Transl Res. 2015;7(3):574-586.
  40. Chen JC, Erikson DW, Piltonen TT, et al. Coculturing human endometrial epithelial cells and stromal fibroblasts alters cell-specific gene expression and cytokine production. Fertil Steril. 2013;100(4):1132-1143. doi: 10.1016/j.fertnstert.2013.06.007.
  41. Qiu MT, Fan Q, Zhu Z, et al. KDM4B and KDM4A promote endometrial cancer progression by regulating androgen receptor, c-myc, and p27kip1. Oncotarget. 2015;6(31):31702-31720. doi: 10.18632/oncotarget.5165.
  42. Siddle K. Signalling by insulin and IGF receptors: supporting acts and new players. J Mol Endocrinol. 2011;47(1):R1-10. doi: 10.1530/JME-11-0022.
  43. Joung KH, Jeong JW, Ku BJ. The association between type 2 diabetes mellitus and women cancer: the epidemiological evidences and putative mechanisms. Biomed Res Int. 2015;2015:920618. doi: 10.1155/2015/920618.
  44. Mioni R, Mozzanega B, Granzotto M, et al. Insulin receptor and glucose transporters mRNA expression throughout the menstrual cycle in human endometrium: a physiological and cyclical condition of tissue insulin resistance. Gynecol Endocrinol. 2012;28(12):1014-1018. doi: 10.3109/09513590.2012.705367.
  45. Lathi RB, Hess AP, Tulac S, et al. Dose-dependent insulin regulation of insulin-like growth factor binding protein-1 in human endometrial stromal cells is mediated by distinct signaling pathways. J Clin Endocrinol Metab. 2005;90(3):1599-1606. doi: 10.1210/jc.2004-1676.
  46. Shafiee MN, Chapman C, Barrett D, et al. Reviewing the molecular mechanisms which increase endometrial cancer (EC) risk in women with polycystic ovarian syndrome (PCOS): time for paradigm shift? Gynecol Oncol. 2013;131(2):489-492. doi: 10.1016/j.ygyno.2013.06.032.
  47. Brismar K, Fernqvist-Forbes E, Wahren J, Hall K. Effect of insulin on the hepatic production of insulin-like growth factor-binding protein-1 (IGFBP-1), IGFBP-3, and IGF-I in insulin-dependent diabetes. J Clin Endocrinol Metab. 1994;79(3):872-878. doi: 10.1210/jcem.79.3.7521354.
  48. Thierry van Dessel HJ, Lee PD, Faessen G, et al. Elevated serum levels of free insulin-like growth factor I in polycystic ovary syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 1999;84(9):3030-3035. doi: 10.1210/jcem.84.9.5941.
  49. Ito-Yamaguchi A, Suganuma R, Kumagami A, et al. Effects of metformin on endocrine, metabolic milieus and endometrial expression of androgen receptor in patients with polycystic ovary syndrome. Gynecol Endocrinol. 2015;31(1):44-47. doi: 10.3109/09513590.2014.951321.
  50. Zhang L, Liao Q. Effects of testosterone and metformin on glucose metabolism in endometrium. Fertil Steril. 2010;93(7):2295-2298. doi: 10.1016/j.fertnstert.2009.01.096.
  51. Zhai J, Liu CX, Tian ZR, et al. Effects of metformin on the expression of GLUT4 in endometrium of obese women with polycystic ovary syndrome. Biol Reprod. 2012;87(2):29. doi: 10.1095/biolreprod.112.099788.
  52. Carvajal R, Rosas C, Kohan K, et al. Metformin augments the levels of molecules that regulate the expression of the insulin-dependent glucose transporter GLUT4 in the endometria of hyperinsulinemic PCOS patients. Hum Reprod. 2013;28(8):2235-2244. doi: 10.1093/humrep/det116.
  53. Irwin JC, de las Fuentes L, Dsupin BA, Giudice LC. Insulin-like growth factor regulation of human endometrial stromal cell function: coordinate effects on insulin-like growth factor binding protein-1, cell proliferation and prolactin secretion. Regul Pept. 1993;48(1-2):165-177. doi: 10.1016/0167-0115(93)90345-9.
  54. Jindal P, Regan L, Fourkala EO, et al. Placental pathology of recurrent spontaneous abortion: the role of histopathological examination of products of conception in routine clinical practice: a mini review. Hum Reprod. 2007;22(2):313-316. doi: 10.1093/humrep/del128.
  55. Chang EM, Han JE, Seok HH, et al. Insulin resistance does not affect early embryo development but lowers implantation rate in in vitro maturation-in vitro fertilization-embryo transfer cycle. Clin Endocrinol (Oxf). 2013;79(1):93-99. doi: 10.1111/cen.12099.
  56. Maybin JA, Critchley HO, Jabbour HN. Inflammatory pathways in endometrial disorders. Mol Cell Endocrinol. 2011;335(1):42-51. doi: 10.1016/j.mce.2010.08.006.
  57. Laird SM. A review of immune cells and molecules in women with recurrent miscarriage. Hum Reprod Update. 2003;9(2):163-174. doi: 10.1093/humupd/dmg013.
  58. Matteo M, Serviddio G, Massenzio F, et al. Reduced percentage of natural killer cells associated with impaired cytokine network in the secretory endometrium of infertile women with polycystic ovary syndrome. Fertil Steril. 2010;94(6):2222-2227, 2227 e2221-2223. doi: 10.1016/j.fertnstert.2010.01.049.
  59. Haoula Z, Salman M, Atiomo W. Evaluating the association between endometrial cancer and polycystic ovary syndrome. Hum Reprod. 2012;27(5):1327-1331. doi: 10.1093/humrep/des042.
  60. Naver KV, Grinsted J, Larsen SO, et al. Increased risk of preterm delivery and pre-eclampsia in women with polycystic ovary syndrome and hyperandrogenaemia. BJOG. 2014;121(5):575-581. doi: 10.1111/1471-0528.12558.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2018 Yakovlev P.P., Kogan I.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 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».