Asse regolatore CircularRNA-microRNA-mRNA nella fecondazione in vitro (IVF)

Circa il 15-20% delle coppie in età riproduttiva soffre di infertilità in tutto il mondo e molte coppie si rivolgono alla tecnica della fecondazione in vitro e del trasferimento di embrioni (IVF-ET). Questa tecnica è un processo in più fasi che coinvolge l'iperstimolazione ovarica controllata (COH), il recupero degli ovociti, la fecondazione in vitro, la coltivazione dell'embrione, la selezione dell'embrione e il trasferimento dell'embrione.

Il successo del processo di fecondazione in vitro è condizionato dalla ricettività dell'endometrio, dalla selezione di un embrione competente per il trasferimento e dalla determinazione della finestra di impianto (WOI). Le principali cause dell’esito negativo del processo di fecondazione in vitro sono la scarsa qualità dell’embrione e la bassa ricettività endometriale.

La capacità di impianto di un embrione morfologicamente di alta qualità raggiunge solo il 50%e il tasso di successo della fecondazione in vitro può pertanto non superare il 30%.

Il crescente interesse per la riproduzione assistita attraverso la fecondazione in vitro porta a una necessità urgente di identificare i biomarcatori che prevedono fortemente il successo della gravidanza.

Il paradosso attuale è che il trasferimento di embrioni multipli che può portare a gravi complicazioni ostetriche e perinatali sembra essere la misura più valida per garantire un alto tasso di successo nella maggior parte dei centri clinici. Pertanto, per evitare trasferimenti multipli di embrioni, è urgente esplorare i biomarcatori per la prognosi della fecondazione in vitro per selezionare ovociti ed embrioni di alta qualità.

Il CircRNA, come nuova classe di RNA non codificante, mostra elevata stabilità, abbondanza e specificità tissutale. Partecipa al processo di traduzione del gene in proteine ​​e interagisce con la proteina legante l'RNA attraverso la spugnatura del miRNA o legandosi direttamente con le proteine ​​leganti l'RNA e persino traducendosi in proteine.

I ricercatori hanno dimostrato che i circRNA svolgono un ruolo importante nel cancro attraverso l’asse regolatore circRNA-miRNA-mRNA, influenzando così la comparsa e lo sviluppo del cancro. Molti studi hanno dimostrato che i circRNA possono regolare l’insorgenza e lo sviluppo di diversi tipi di malattie.

Recentemente la regolazione mediata dai circRNA nell'ovaio ha attirato sempre più attenzione, le funzioni biologiche dei circRNA nell'ovaio sono ancora in gran parte sconosciute. Liu et al. riportato un'espressione alterata dell'RNA circolare in pazienti con fallimento dell'impianto ricorrente (RIF).

I cirrnas sono comunemente usati come biomarcatori diagnostici e prognostici. Tuttavia, l'esatto ruolo dei cirrnas nell'impianto rimane in gran parte sconosciuto.

Has-circ-0033392 è ​​uno dei tre circRNA chiave che si è scoperto essere principalmente coinvolti nella regolazione dell'organizzazione dei filamenti di actina, dell'adesione focale e del legame della caderina.

Le caderine sono un gruppo di proteine ​​di membrana coinvolte nell'adesione cellulare, assicurano l'adesione tra cellule adiacenti mediante le interazioni omotipiche delle cellule che espongono gruppi simili di caderine sulla loro superficie, le caderine contribuiscono all'integrità dei tessuti, regolando la migrazione cellulare, la differenziazione cellulare e la dimensione di controllo delle cellule. una specifica popolazione cellulare, la follicologenesi dipende strettamente dal contatto delle cellule circostanti della granulosa (GC) e dell'ovocita.

L'impianto di embrione comporta anche l'adesione delle cellule di trofoblasti allo strato epiteliale dell'endometrio, dipendente dalle interazioni delle molecole di adesione cellulare. Tuttavia, finora, non ci sono ricerche su HAS-CiRC-0033392 sulle malattie pubblicate.

I microRNA (miRNA), una classe di piccoli RNA non codificanti con una lunghezza di -22 nucleotidi, regolano un'ampia gamma di processi biologici, compreso lo sviluppo embrionale e la risposta ai patogeni. I miRNA maturi modulano negativamente la traduzione proteica legandosi alla regione 3ˋ-non tradotta (3ˋ-UTR) degli mRNA bersaglio.

MicroR-375 è espresso nei GC e negli ovociti e prende di mira i geni che regolano la crescita follicolare, la proliferazione, la diffusione e l'apoptosi delle cellule del cumulo (CC).

La sovraespressione di miR-375 ha bloccato la capacità di proliferare, ha aumentato il tasso di apoptosi delle cellule di cumulo nelle mucche e ha soppresso la produzione di estradiolo e lo sviluppo follicolare nei GC suini.

MiR-375 è stato chiarito per reprimere la proliferazione cellulare e migliorare l'apoptosi nei CC bovini attraverso la regolazione del recettore della proteina morfogenetica di tipo morfogenetica ossea (BMPR2), evidenziando il suo coinvolgimento nella maturazione degli ovociti. Il miR-375 è stato rilevato preferibilmente nei campioni di SBM di blastocisti impiantati rispetto alle blastocisti che non sono state impiantate.

Precedenti studi hanno scoperto che miR-1305 promuove la proliferazione cellulare, la migrazione e l'invasione nel carcinoma cervicale. L'espressione di miR-1305 è stata sovraregolata nel carcinoma ovarico epiteliale e che ha miR-1305 regola l'apoptosi cellulare e l'apoptosi cellulare. La sovraespressione di HSA-MIR-1305 aumenta l'apoptosi cellulare, mentre il suo knockdown riduce il numero di cellule apoptotiche.

Legando miR-1305 con Wnt2 e migliorando la via Wnt/β-catenina per promuovere la proliferazione, la migrazione e l'invasione cellulare. È stato dimostrato che i componenti della via di segnalazione WNT hanno un impatto sulle funzioni riproduttive, inclusa la regolazione della maturazione del follicolo.

Si è scoperto che miR-1305 è sovraregolato nel RIF. Tuttavia, non esiste ancora alcun rapporto che collega miR-1305 a RIF.

Le Janus Kinasi (JAK) fanno parte del gruppo di enzimi tirosina chinasi di cui sono stati identificati quattro membri: JAK1, JAK2, JAK3 e TYK2 (tirosina chinasi 2). JAK2 si collega al dominio intracellulare di molti recettori delle citochine per la trasduzione del segnale. Quando le citochine si legano ai recettori JAK2, la fosforilazione di JAK2 porta alla fosforilazione di altre molecole intracellulari, principalmente attraverso la via JAK2-STAT3, che alla fine porta alla trascrizione genica, svolge un ruolo importante nella trasduzione del segnale di citochine e nella crescita cellulare e espressione genica.

Negli embrioni preimpianto, STAT3 è costitutivamente attivo durante la fase fetale e si è dimostrato importante per lo sviluppo embrionale. Uno studio precedente ha dimostrato che JAK2 regola l’aggregazione dei microfilamenti durante la maturazione degli ovociti di topo.

L'attivazione di sodio/idrogeno mediata da JAK2 ha regolato le variazioni del volume delle cellule acute nello stadio tardivo a cella singola degli embrioni di preimpianto di topo. La disregolazione del volume cellulare negli embrioni preimpianto precoci può portare all'arresto dello sviluppo embrionale.

La via JAK/STAT è anche una delle vie di segnalazione più importanti dell'angiogenesi endometriale e dell'impianto dell'embrione.

PTEN (codifica l'omologo della fosfatasi e della tensina) è un gene soppressore del tumore che controlla la crescita, la differenziazione e la sopravvivenza delle cellule regolando ogni fase del ciclo cellulare, PTEN è cruciale per la riproduzione dei mammiferi, in cui funziona come mediatore dell'apoptosi nei GC .

L’apoptosi è strettamente coinvolta nella maggior parte dei processi riproduttivi, tra cui la follicologenesi, la selezione dei follicoli e l’atresia. L'apoptosi nei GC è stata strettamente associata all'atresia follicolare ed è stato suggerito che abbia un impatto sulla riserva ovarica nelle donne sottoposte a trattamento di fecondazione in vitro.

I livelli di mRNA di PTEN erano significativamente ridotti nei CC che circondano gli ovociti maturi rispetto agli ovociti immaturi ed erano sovraespressi nei soccorritori. Gli esiti della fecondazione in vitro potrebbero essere correlati agli alti livelli di trascrizione PTEN nei GC.