Elektrophoretische Analyse humaner Uterussekretproteine: ein neuer Weg zur Funktionsdiagnostik des Endometriums

Zusammenfassung

Fragestellung: Es sollte geprüft werden, ob in Abhängigkeit von der Zyklusphase, der Östradiol- und Progesteronserumspiegel sowie der Infertilitätsursache elektrophoretische Bandenmuster mittels reproduzierbarer Parameter beschrieben werden können, die einen Vergleich verschiedener Sekretauftrennungen erlauben. Material und Methodik: Von 246 Patientinnen aus der Sterilitäts- und Zervixdysplasiesprechstunde wurden 278 Uterussekretproben transzervikal abgenommen, mittels der SDS-Polyacrylamid-Gradienten-Gel-Elektrophorese (SDS-PAGE) aufgetrennt und die resultierenden Proteinbandenmuster analysiert. Neben der Darstellung und Analyse einzelner markanter Proteinbanden wird die Expression eines ganzen Bandenspektrums nach der densitometrischen Vermessung mathematisch beschrieben und semi-quantitativ als Zahlenwert dargestellt. Ergebnisse: Im Verlauf des Zyklus kann eine graduelle Veränderung der Bandenmuster herausgearbeitet werden: Während der Proliferationsphase und der frühen und mittleren Sekretionsphase wird eine zunehmende Anzahl kleiner Proteinbanden zwischen 15 kDa und 60 kDa exprimiert. In der Sekretionsphase wird das Bandenmuster durch die Expression eines markanten Bandentripletts, bestehend aus den Histonproteinen H2A, H2B und H3 zwischen 12,5 kDa und 21,0 kDa ergänzt. Das Uterussekretbandenmuster ist in Abhängigkeit vom Progesteronserumspiegel in der mittleren Sekretionsphase, dem Zeitpunkt der Implantation, maximal ausgeprägt. Beschrieben werden des weiteren Veränderungen der Bandenmuster in Abhängigkeit von der Infertilitätsursache. Patientinnen mit einem Tubenfaktor oder einer idiopathischen Infertilitätsursache weisen ein schwächer entwickeltes Bandenmuster auf als jene, die als fertil anzusehen sind. Schlußfolgerung: Die Untersuchungen dieser Arbeit untermauern und ergänzen die Erkenntnisse aus den Arbeiten von Beier-Hellwig et al. (1989): Durch eine visuelle und subjektive Beurteilung der Sekretbandenmuster wurden charakteristische Veränderungen der Musterausprägung während des Menstruationszyklus dargestellt und mit endometrialen Funktionszuständen korreliert. Durch die in dieser Arbeit dargestellte Semi-Quantifizierung der Proteinbanden konnte die Modulation der Musterausprägung im Verlauf des Zyklusgeschehens und in Abhängigkeit von verschiedenen Einflußgrößen mittels reproduzierbarer Parameter mathematisch nachvollzogen werden. Dieses rechnerische Vorgehen erlaubt die Analyse des Sekretbandenmusters und die Anwendung der Sekretanalyse bei der Funktionsdiagnostik des Endometriums.

Abstract

Objective: The protein composition of human uterine secretions was studied by SDS polyacrylamide gradient gel electrophoresis (SDS-PAGE). Material and methods: 278 secretion samples from 246 hormonally stimulated or unstimulated patients treated for infertility or cervical dysplasia were collected at different phases of the menstrual cycle by sampling transcervically uterine secretions. The proteins of the samples were studied by SDS-PAGE and by densitometric analysis of the electrophoretic protein patterns. Expression of certain proteins were evaluated, mathematically analysed and semiquantitatively described as a reproducible and comparable parameter. Results: The analysis reveals changing protein patterns during the menstrual cycle: An increasing number of small protein bands between 15 kDa and 60 kDa appears during the proliferative and the early and midsecretory phases. In the secretory phase the protein pattern is completed by three characteristic bands between 12.5 kDa and 21.0 kDa, known as histones H2A, H2 B and H3. This results in a maximal expression of the protein pattern during the mid-secretory phase, the time of implantation. Analysis of the protein patterns in relation to infertility reveals weaker protein expression in patients suffering from tubal occlusion and idiopathic infertility in comparison to those apparently fertile. Conclusion: This study supports the results of an earlier study by Beier-Hellwig et al. (1989) where characteristic changes of the protein patterns during the menstrual cycle were evaluated by a visual and subjective analysis. The introduction of a semi-guantitative analysis of the protein patterns leads to a reproducible description of the fine tuning of the protein patterns during the cycle. This technique promises to be useful as a diagnostic tool for the analysis of endometrial function.