Biomarcadores angiogénicos en endometriosis

Abstract

ANTECEDENTS: L’endometriosi empitjora la qualitat de vida i causa dolor pelvià crònic, especialment en dones joves. El retard en el diagnòstic pot trigar de mitjana uns 7 anys a causa de la manca d’eines de diagnòstic precoç, cosa que negativament impacta en el benestar de les pacients i en la fertilitat, tenint a més, alts costos econòmics i socials. La recurrència és una altra prioritat en la investigació en endometriosi, ja que fins a un 40-50% de pacients intervingudes recorren durant els 5 anys posteriors a la cirurgia. Consegüentment, la detecció de pacients en risc de recurrència podria permetre adequar el seguiment postquirúrgic al risc de recurrència de cada pacient i individualitzar-ne els tractaments. Per tant, hi ha una necessitat d’identificació de noves tècniques que puguin proporcionar un diagnòstic precoç i eines pronòstiques per disminuir la comorbilitat associada. En aquest context, la nostra hipòtesi va ser que l’angiogènesi té un paper important en la patogènesi d’endometriosi.

OBJECTIUS: Analitzar l’expressió de factors angiogènics, en concret, endoglina (Eng), tirosina quinasa 1 tipus fms (sFlt-1) i factor de creixement placentari (PlGF) en plasma, aspirat endometrial i teixit endometriòsic per identificar potencials biomarcadors diagnòstics i pronòstics de la malaltia.

METODOLOGIA: Per a aquest estudi prospectiu de casos i controls se’n van reclutar 77 amb endometriosi (amb confirmació histològica de la malaltia) i 103 dones sanes sense endometriosi. L’estudi es va desenvolupar a l’Hospital de la Vall d’Hebron (Barcelona, Espanya) entre els anys 2014 i 2020. Les mostres de plasma van ser analitzades mitjançant kits ELISA comercialitzats per a l’expressió de sEng, sFlt-1 i PlGF. Les mostres de teixit d’aspirat endometrial i de teixit endometriòsic es van analitzar i l’expressió de sEng, sFlt-1 i PlGF va ser mesurada mitjançant reacció en cadena de polimerasa en temps real (RTqPCR).

RESULTATS: En plasma, sFlt-1 va ser augmentat en endometriosi i va presentar valors sota la corba ROC de 0.78 com a biomarcador diagnòstic. No hi va haver diferències per la sEng i el PlGF. En aspirat endometrial, tots els factors analitzats van ser significativament més baixos en endometriosi en comparació del grup control i no hi va haver diferències en l’expressió de factors en funció del tipus de la malaltia (adenomiosi, endometriosi ovàrica-profunda, afectació orgànica). Tot i que no hi va haver diferències estadísticament significatives entre l’endometriosi recurrent i la no recurrent, hi va haver una tendència cap a una menor expressió de Eng, sFlt-1 i PlGF al grup d’endometriosi recurrent. En teixit endometriòsic, tots els factors angiogènics van ser elevats en endometriosi, incloent els diferents subtipus (ovàrica i profunda). L’anàlisi de la recurrència en endometriosi primària va mostrar un increment en els nivells de factors angiogènics en aquelles pacients amb recurrència i va proporcionar valors AUC en rang de 0.75-0.87 com a biomarcadors pronòstics.

CONLUSIÓ: sFlt-1 podria ser un biomarcador diagnòstic en plasma. Tots els biomarcadors estudiats a nivell d’aspirat endometrial han demostrat una alta capacitat diagnòstica de l’endometriosi. Eng, sFlt-1 i PlGF podrien ser biomarcadors pronòstics amb capacitat de predir la recurrència a nivell de teixit endometrial ectòpic. A totes les mostres analitzades, no vam poder predir la severitat o el tipus de la malaltia mitjançant l’anàlisi de Eng, sFlt-1 i PlGF.

ANTECEDENTES: La endometriosis empeora la calidad de vida y causa dolor pélvico crónico, especialmente en mujeres jóvenes. El retraso en el diagnóstico puede tardar de media unos 7 años debido a la falta de herramientas de diagnóstico tempranas, lo que negativamente impacta en el bienestar de las pacientes y en la fertilidad, teniendo, además, altos costes económicos y sociales. La recurrencia es otra prioridad en la investigación en endometriosis, ya que hasta un 40-50% de pacientes intervenidas recurren en los 5 años posteriores a la cirugía. Consecuentemente, la detección de pacientes en riesgo de recurrencia podría permitir adecuar el seguimiento postquirúrgico al riesgo de recurrencia de cada paciente e individualizar los tratamientos. Por tanto, existe una necesidad de identificación de nuevas técnicas que puedan proporcionar un diagnóstico temprano y herramientas pronósticas para disminuir la comorbilidad asociada. En este contexto, nuestra hipótesis fue que la angiogenesis desarrolla un papel importante en la patogénesis de endometriosis.

OBJETIVOS: Analizar la expresión de factores angiogénicos, en concreto, endoglina (Eng), tirosina quinasa 1 tipo fms (sFlt-1) y factor de crecimiento placentario (PlGF) en plasma, aspirado endometrial y tejido endometriósico para identificar potenciales biomarcadores diagnósticos y pronósticos de la enfermedad.

METODOLOGÍA: Para este estudio prospectivo de casos y controles se reclutaron 77 con endometriosis (con confirmación histológica de la enfermedad) y 103 mujeres sanas sin endometriosis. El estudio fue desarrollado en el Hospital de la Vall d’Hebron (Barcelona, España) entre los años 2014 y 2020. Las muestras de plasma fueron analizadas mediante kits ELISA comercializados para la expresión de Eng, sFlt-1 and PlGF. Las muestras de tejido de aspirado endometrial y de tejido endometriósico se analizaron y la expresión de Eng, sFlt-1 y PlGF fue medida mediante reacción en cadena de polimerasa en tiempo real (RTqPCR).

RESULTADOS: En plasma, sFlt-1 fue aumentado en endometriosis y presentó valores bajo la curva ROC de 0.78 como biomarcador diagnóstico. No hubo diferencias para la Eng y PlGF. En aspirado endometrial, todos los factores analizados fueron significativamente más bajos en endometriosis en comparación con grupo control y no hubo diferencias en la expresión de factores en función del tipo de la enfermedad (adenomiosis, endometriosis ovárica-profunda, afectación orgánica). Aunque no hubo diferencias estadísticamente significativas entre la endometriosis recurrente y la no recurrente, hubo una tendencia hacia una menor expresión de Eng, sFlt-1 y PlGF en el grupo de endometriosis recurrente. En tejido endometriósico, todos los factores angiogénicos fueron elevados en endometriosis, incluyendo los diferentes subtipos (ovárica y profunda). El análisis de la recurrencia en endometriosis primaria mostró un incremento en los niveles de factores angiogénicos en aquellas pacientes con recurrencia y proporcionó valores AUC en rango de 0.75-0.87 como biomarcadores pronósticos.

CONCLUSIONES: sFlt-1 podría ser un biomarcador diagnóstico en plasma. Todos los biomarcadores estudiados a nivel de aspirado endometrial han demostrado alta capacidad diagnóstica de la endometriosis. Eng, sFlt-1 y PlGF podrían ser biomarcadores pronósticos con capacidad de predecir la recurrencia a nivel de tejido endometrial ectópico. En todas las muestras analizadas, no pudimos predecir la severidad o el tipo de la enfermedad mediante el análisis de Eng, sFlt-1 y PlGF.

BACKGROUND: Endometriosis causes impaired quality of life and chronic pelvic pain, especially in young women. The diagnosis delay is around 7 years due to the lack of diagnostic tools, which causes negative impact in patient’s welfare and fertility, and has high economic and social costs. Recurrence is also the other priority in endometriosis research because up to 40-50% of patients recurs in the following 5 years after the surgery. Consequently, the detection of these patients could let an appropriate follow-up that would be beneficial for them. There is an unmet clinical need in the identification of novel techniques that provide earlier diagnosis and prognostic tools to decrease associated comorbidity. In this context, we hypothesized that angiogenesis may play an important role in endometriosis pathogenesis.

OBJECTIVE: Analyze the expression of angiogenic factors in plasma, endometrial biopsy and endometriotic tissue to identify potential biomarkers for endometriosis diagnosis and prognosis.

STUDY DESIGN: In this prospective case-control study, 77 women suffering from endometriosis (with histological confirmation of the disease) and 103 healthy controls without endometriosis were recruited in the Vall d’Hebron Hospital (Barcelona, Spain) between 2014 and 2020. Plasma samples were analyzed for protein expression levels of endoglin, sFlt-1 and PlGF using commercially available ELISA kits. Tissue samples from endometrial biopsy and endometriotic tissue were analyzed and RNA expression of endoglin (Eng), soluble fms-like tyrosine kinase-1 (sFlt-1), and placental growth factor (PlGF) was assessed by real-time polymerase chain reaction.

RESULTS: In plasma samples, sFlt-1 was upregulated in endometriosis and presented an AUC value of 0.78 as a diagnostic biomarker. No differences were observed in endoglin and PlGF. In endometrial biopsy, all assessed biomarkers were significantly lower in endometriosis in comparison to the control group. The angiogenic activity in uterine aspirate was similar among adenomyosis, deep-ovarian endometriosis, and organ involvement. Although there were no statistical differences between recurrent and non-recurrent endometriosis, there was a tendency for downregulation of Eng, sFlt-1 and PlGF in the recurrence endometriosis group. In tissue samples, all angiogenic factors were upregulated in endometriosis, including different subtypes (deep and ovarian endometriosis). The analysis of recurrence in the primary endometriosis showed an increased levels of angiogenic factors in those patients with recurrence and showed AUC values ranging from 0.75 to 0.87 as a prognostic biomarkers.

CONCLUSIONS: sFlt-1 could be a diagnostic biomarker in plasma samples. All studied biomarkers have demonstrated high accuracy for endometriosis diagnosis in endometrial biopsy. Hence, there was no correlation with the severity of the disease. Endoglin, sFlt-1 and PlGF might be prognostic biomarkers predicting recurrence in ectopic endometrial tissues. In all simples, we could not predict the severity or subtypes of the disease by analyzing expression of Eng, sFlt-1 y PlGF.