Zentralbl Gynakol 2003; 125(7/08): 235-238
DOI: 10.1055/s-2003-42276

© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Endometriose - eine Stammzellerkrankung?

Endometriosis - A Stem Cell Disease?A. Starzinski-Powitz1 , A. Zeitvogel 1 , A. Schreiner1 , R. Baumann2
  • 1Humangenetik für Biologen der Goethe Universität, Frankfurt/Main
  • 2Bürgerhospital Frankfurt, Abteilung für Gynäkologie, Endokrinologie und Fertilitätschirurgie, Frankfurt/Main
Further Information

Publication History

Publication Date:
23 September 2003 (online)


Es ist allgemein akzeptiert, dass die Endometriose eine Östrogen-abhängige und chronisch-rezidivierende Erkrankung ist. Ihre Ätiologie und Pathogenese sind letztendlich unbekannt. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass in vielen Fällen retrograd menstruierte Endometriumszellen der Urprung der Endometrioseerkrankung sind. In dieser Arbeit diskutieren wir ein Modell, nach dem die retrograd menstruierten Zellen ein Gemisch verschiedener Entwicklungsstadien von Endometriumszellen darstellen, die zum Teil anhand von Markerproteinen wie z. B. den Cadherinen (Zelladhäsionsproteine) oder Cytokeratin (Intermediärfilamentproteinen) charakterisiert werden können. In Analogie zu bisherigen Erkenntnissen aus anderen Zellsystemen postulieren wir, dass in diesem Zellgemisch auch Zellen mit Stammzellcharakter bzw. Plastizität (d. h. Zellen, die noch Differenzierungspotenzial besitzen) vorhanden sind. Auf der einen Seite können sich diese Zellen als Zellpopulation selbst erhalten, auf der anderen Seite müssten diese Zellen mit Stammzellcharakter/Plastizität sich in differenzierte Tochterzellen entwickeln und so neue Endometrioseherde bilden können. Zellen unterschiedlicher Entwicklungsstadien befinden sich sowohl in tief infiltrierenden Endometrioseherden (z. B. Darm) aber auch in Peritonealbiopsien. Demnach könnten die Zellen mit dem postulierten Stammzellcharakter bzw. der Plastizität die rezidivierende Ausgangszellpopulation der Endometriose sein.


Endometriosis is an estrogen-dependent and chronic disease with an unknown etiology and pathogenesis. It is however likely and well accepted that retrograd menstruation of endometrial cells into the pelvic cavity is the origin of this disease in many cases. Here we discuss a model in which retrogradly menstruated endometrial cells have different inherent developmental properties because they represent in fact a mixture of different developmental cell stages. These stages can be distinguished in part by the expression of marker proteins such as cytokeratin (intermediate filament protein of epithial cells) or E-cadherin (intercellular adhesion protein of epithelial cells and metastasis suppressor molecule). Cytokeratin-positive E-cadherin negative cells, for example, would be less differentiated epithelial cells than cytokeratin-positive E-cadherin positive cells. In analogy to findings in other cell systems we assume that the cells which are undifferentiated or not fully differentiated still have the potential to give rise to differentiated daughter cells and, on the other hand, could be maintained as a pool of rather undifferentiated cells and capable of self renewal. This feature would be similar to stem cells (SC) and cells with plasticity. Interestingly we find epithelial cells of different developmental stages in deep infiltrating (e. g. of colon) or peritoneal endometriotic lesions. Therefore we conclude that less differentiated cells in retrogradly menstruated endometrial cell populations possibly representing SC features or plasticity might be the cellular source of primary endometriotic lesions and those present in lesions may contribute to the persistence of the disease by detaching and forming secondary lesions.


  • 1 Alison M R, Poulsom R, Forbes S, Wright N A. An introduction to stem cells.  J Pathol. 2002;  197 419-423
  • 2 Andrews N A, Jones A S, Helliwell T R, Kinsella A R. Expression of the E-cadherin-catenin cell adhesion complex in primary squamous cell carcinomas of the head and neck and their nodal metastases.  Br J Cancer. 1997;  75 1474-1480
  • 3 Cano A, Perez-Moreno M A, Rodrigo I, Locascio A, Blanco M J, del Barrio M G, Portillo F, Nieto M A. The transcription factor snail controls epithelial-mesenchymal transitions by repressing E-cadherin expression.  Nat Cell Biol. 2000;  2 76-83
  • 4 Dizerega G S, Barber D L, Hodgen G D. Endometriosis: role of ovarian steroids in initiation, maintenance, and suppression.  Fertil Steril. 1980;  33 649-653
  • 5 Ferrari G, Cusella-De Angelis G, Coletta M, Paolucci E, Stornaiuolo A, Cossu G, Mavilio F. Muscle regeneration by bone marrow- derived myogenic progenitors.  Science. 1998;  279 1528-1530
  • 6 Fuchs E, Segre J A. Stem cells: a new lease on life.  Cell. 2000;  100 143-155
  • 7 Gaetje R, Kotzian S, Herrmann G, Baumann R, Starzinski-Powitz A. Invasiveness of endometriotic cells in vitro.  Lancet. 1995;  346 1463-1464
  • 8 Gaetje R, Kotzian S, Herrmann G, Baumann R, Starzinski-Powitz A. Nonmalignant epithelial cells, potentially invasive in human endometriosis, lack the tumor suppressor molecule E-cadherin.  Am J Pathol. 1997;  150 461-467
  • 9 Kitawaki J, Kado N, Ishihara H, Koshiba H, Kitaoka Y, Honjo H. Endometriosis: the pathophysiology as an estrogen-dependent disease.  J Steroid Biochem Mol Biol. 2002;  83 149-155
  • 10 Kitawaki J, Noguchi T, Amatsu T, Maeda K, Tsukamoto K, Yamamoto T, Fushiki S, Osawa Y, Honjo H. Expression of aromatase cytochrome P450 protein and messenger ribonucleic acid in human endometriotic and adenomyotic tissues but not in normal endometrium.  Biol Reprod. 1997;  57 514-519
  • 11 Leyendecker G, Herbertz M, Kunz G, Mall G. Endometriosis results from the dislocation of basal endometrium.  Hum Reprod. 2002;  17 2725-2736
  • 12 Loeffler M, Birke A, Winton D, Potten C. Somatic mutation, monoclonality and stochastic models of stem cell organization in the intestinal crypt.  J Theor Biol. 1993;  160 471-491
  • 13 Matsuura K, Ohtake H, Katabuchi H, Okamura H. Coelomic metaplasia theory of endometriosis: evidence from in vivo studies and an in vitro experimental model.  Gynecol Obstet Invest. 1999;  47 (Suppl 1) 18-20; discussion 20-22
  • 14 Mezey E, Key S, Vogelsang G, Szalayova I, Lange G D, Crain B. Transplanted bone marrow generates new neurons in human brains.  Proc Natl Acad Sci USA. 2003;  100 1364-1369
  • 15 Owens D W, Brunton V G, Parkinson E K, Frame M C. E-cadherin at the cell periphery is a determinant of keratinocyte differentiation in vitro.  Biochem Biophys Res Commun. 2000;  269 369-376
  • 16 Puy L A, Pang C, Librach C L. Immunohistochemical Analysis of alphavbeta5 and alphavbeta6 Integrins in the Endometrium and Endometriosis.  Int J Gynecol Pathol. 2002;  21 167-177
  • 17 Rajasekaran S A, Palmer L G, Quan K, Harper J F, Ball W J, Bander N H, Peralta Soler A, Rajasekaran A K. Na,K-ATPase beta- subunit is required for epithelial polarization, suppression of invasion, and cell motility.  Mol Biol Cell. 2001;  12 279-295
  • 18 Schipper J H, Frixen U H, Behrens J, Unger A, Jahnke K, Birchmeier W. E-cadherin expression in squamous cell carcinomas of head and neck: inverse correlation with tumor dedifferentiation and lymph node metastasis.  Cancer Res. 1991;  51 6328-6337
  • 19 Slack J M. Stem cells in epithelial tissues.  Science. 2000;  287 1431-1433
  • 20 Starzinski-Powitz A, Zeitvogel A, Schreiner A, Baumann R. In search of pathogenic mechanisms in endometriosis: the challenge for molecular cell biology.  Curr Mol Med. 2001;  1 655-664
  • 21 Ueda M, Yamashita Y, Takehara M, Terai Y, Kumagai K, Ueki K, Kanda K, Hung Y C, Ueki M. Gene expression of adhesion molecules and matrix metalloproteinases in endometriosis.  Gynecol Endocrinol. 2002;  16 391-402
  • 22 Vinatier D, Orazi G, Cosson M, Dufour P. Theories of endometriosis.  Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2001;  96 21-34
  • 23 Zeitvogel A, Baumann R, Starzinski-Powitz A. Identification of an invasive, N-cadherin-expressing epithelial cell type in endometriosis using a new cell culture model.  Am J Pathol. 2001;  159 1839-1852

Prof. Dr. Anna Starzinski-Powitz

Humangenetik in der Biologie · Johann Wolfgang Goethe Universität

Siesmayerstraße 70

60054 Frankfurt/a. M.

Phone: 0 69/79 82-47 69

Fax: 0 69/79 82-47 32

Email: starzinski-powitz@em.uni-frankfurt.de