INTRODUCTION: Endometriosis is considered a chronic disease of benign nature with high prevalence, characterised by the presence of endometrial tissue outside the uterine cavity. The main symptoms include chronic pelvic pain, dysmenorrhea and infertility; clinically, it may appear in three distinct ways: peritoneal endometriosis, endometriomas and deep infiltrating endometriosis (DIE). DIE presents a behavioural pattern in many ways similar to that of malignancies. Endometriotic lesions have already been identified in pelvic lymph nodes, showing the possibility of lymphatic dissemination of endometriosis. In malignancies, chemokines play a sovereign role in the process of metastasis and lymphatic spread of tumour cells. Thus, the aims of this study are: 1) to evaluate the expression of cancer-related chemokines – CXCL12-CXCR4, CCL19/CCL21-CCR7 – in rectovaginal DIE and the matched pelvic sentinel lymph node (PSLN); 2) to evaluate the concentration levels of those chemokines in the peritoneal fluid (PF) of patients with and without endometriosis; 3) to evaluate the possibility of malignant transformation of rectovaginal DIE. METHODOLOGY: 123 patients were enrolled in this study. We performed immunohistochemical staining to assess the expression of all chemokines – ligands and receptors – in rectovaginal DIE (n=27), PSLN (n=27) and eutopic endometrium (EE) from patients without endometriosis as controls (n=20); chemokine concentration in the PF was assessed with multiplexing technology (Luminex® x-MAP® Technology) in patients with (n=36) and without (n=27) endometriosis; the possibility of malignant transformation was also assessed by means of immunohistochemistry to evaluate the expression of BAF250a protein among endometriosis lesions – endometrioma (n=20), rectovaginal DIE (n=30), compromised PSLN (n=7), extragenital endometrial stromal sarcoma (EESS) affecting the bowel (n=2) and EE from controls (n=20). RESULTS: the staining pattern of cancer-related chemokines was characterised for the first time in rectovaginal DIE and lesions compromising the PSLN; CXCR4 expression was directly correlated to the size of the DIE lesions; CCL19, CCL2 and CXCL8 presented higher statistically significant PF concentrations in women with endometriosis compared with controls and their association improved the likelihood of identifying patients with endometriosis; furthermore, we identified the clonal loss of BAF250a expression in 36% (9/25) of DIE, 40% (2/5) of endometriotic lesions in the PSLN, 30% (6/20) of endometriomas and in 25% (5/20) of EE from controls. CONCLUSION: Chemokines might be involved in the mechanism of dissemination of disease in endometriosis and the clonal loss of protein BAF250a expression in DIE might represent a marker for malignant transformation. The value of these findings needs to be clarified in further analysis.
EINLEITUNG: Endometriose ist eine benigne, chronische Erkrankung, die mit einer hohen Prävalenz auftritt. Sie ist durch das Vorkommen von endometriumartigen Gewebe außerhalb der Gebärmutterhöhle charakterisiert. Klinisch können drei Manifestationsformen unterschieden werden: peritoneale Endometriose, ovarielle Endometriose (Endometriome) und tief infiltrierende Endometriose (TIE). Die Letztere weist im Wachstumsverhalten viele Parallelen zu malignen Tumoren auf. So wächst sie ebenfalls destruierend-infiltrierend und scheint sich über Lymphgefäße in die regionären Lymphknoten verbreiten zu können. Ziel dieser Studie war es, die Wachstumseigenschaften der TIE weiter zu charakterisieren. Da Chemokine als Invasions und Homingfaktoren im Prozess der Metastatisierung maligner Tumoren aber auch im Pathogeneseprozess der Endometriose eine wichtige Rolle spielen, sollten die Invasionsassoziierten- Chemokine Rezeptoren (CXCR4, CCR7) und deren Liganden (CXCL12, CCL19, CCL21) in rectovaginaler TIE und in den gepaarten pelvinen Sentinel-Lymphknoten (PSLK) untersucht werden; sowie eine Bewertung der Konzentrationen dieser Chemokine in der Douglasflüssigkeit (DF) von Patienten mit und ohne Endometriose erfolgen. Weiterhin sollten die Mechanismen der malignen Transformation von rectovaginaler TIE mittels der Analyse von BAF250a (ARID1A- Tumorsupressorgen) untersucht werden. METHODEN: 123 Patientinnen wurden in diese Studie eingeschlossen. Expressionsanalysen wurden mittels immunhistochemischer Färbung gegen die entsprechenden Chemokine und deren Rezeptoren durchgeführt. Es wurden rectovaginale TIE und PSLK (n = 27) sowie Endometriumsproben von Patientinnen ohne Endometriose als Kontrollen (n = 20) analysiert. Auch wurde die Chemokine-Konzentration in der DF von Patientinnen mit (n = 36) und ohne (n = 27) Endometriose mittels Multiplextechnik bewertet. Die Expressionsanalysen von BAF250a wurde ebenfalls immunhistochemischer an Endometriomen (n = 20), rectovaginaler TIE (n = 30), Endometriose-positive PSLK (n = 5), intestinale Endometrialen Stromasarkomen (n = 2) und Endometrium als Kontrolle (n = 20) analysiert. ERGEBNISSE: Invasionsassoziierten-Chemokine zeigten eine starke Expression sowohl in den rectovaginalen TIE und den Endometriose-positiven PSLK; CXCR4-Expression scheint dabei eine größenabhängige Korrelation zu zeigen. CCL19, CCL2 und CXCL8 zeigen eine signifikant höhere Konzentrationen in der DF von Frauen mit Endometriose im Vergleich zu den Kontrollen; BAF250a konnte in allen Proben nachgewiesen werden, zeigt dabei aber ein heterogenes Expressionsprofil mit partiellen Expressionsverlust in manchen Epithelzellen innerhalb einer Drüse. Dies konnte in 36% (9/25) der TIE, in 40% (2/5) der Endometrioseherde der PSLK, in 30% (6/20) der Endometriome und in 25% (5/20) der Endometriumsproben nachgewiesen werden. SCHLUSSFOLGERUNG: Erstmals konnten die Expression von Chemokinen, die im Homingprozess der Metastasierungsmechanismen wichtig sind auch in TIE nachgewiesen werden. Besonders der partielle Verlust von BAF250a scheint möglicherweise ein Prädiktor für Prozesse der maligne Transformation auch in Endometriose zu sein.