Embriyo implantasyonu sürecinde HBEGF ve AKT sinyalizasyonu aracılığıyla FoxO1 ekspresyonunun düzenlenmesinin araştırılması
Investigation of the regulation of FoxO1 expression through HBEGF and akt signalization in the process of embryo implantation
Yazar: DİLEYRA ADIGÜZEL KAYA
Danışman: PROF. DR. GÜLER LEYLA SATI ; PROF. DR. ÇİLER ÇELİK ÖZENCİ
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Embriyo = Embryo ; Embriyo nakli = Embryo transfer ; Endometriyum = Endometrium ; Epitel = Epithelium ; Fareler = Mice ; Gen ifadesi = Gene expression ; Genler = Genes ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Sinyal nakli = Signal transduction

Özet:
Amaç: Farede embriyo implantasyonu sürecinde endometriyal lümen epitelinde epitelyal bariyerin kaldırılması mekanizmasını kontrol ederek implantasyonu düzenleyen FoxO1 molekülünün, embriyonik HBEGF ve AKT sinyal yolakları ile ilişkisini araştırmak.
Yöntem: Normal gebelikte epitelyal bariyerin kalkması sürecini içeren G4 gece (23:00), G5 sabah (09:00), G5 gece (23:00), G6 sabah (09:00) günlerinde ve HBEGF ve AKT sinyalini inhibe eden moleküller ile kaplanan boncukların (bead) transfer edildiği fare endometriyumunda HBEGF, AKT, p-AKT ve FoxO1 ekspresyonları immünofloresan işaretlemelerle değerlendirilmiştir.
Bulgular: PI3K sinyalizasyonunun aktivasyonu ile endometriyal lümen kapanması gerçekleşir. Embriyonik HBEGF, endometriyum epitelinde PI3K sinyalizasyonunu başlatır ve böylece AKT aktive olur. Bunun sonucunda embriyonun temas ettiği lümen epitelinde FoxO1 sitoplazmaya taşınır, epitelde apoptoz önlenir ve bunun yerine embriyo entozis ile epitelyal bariyeri aşar. Epitelyal bariyerin aşılmasından sonra, nükleusa geçen HBEGF kendi transkripsiyonel inhibisyonunu başlatır, böylece nükleer FoxO1 birikimine sebep olur ve kapanan lümen epitelinde apoptoz gerçekleşir.
Sonuç: Bu çalışmada, HBEGF, AKT, p-AKT ve FoxO1 sinyalizasyonunun embriyonun epitelyal bariyeri aşma sürecindeki rolleri ortaya konmuştur. Günümüzde tekrarlayan gebelik kayıplarının nedenleri arasında % 40-50'si ise açıklanamayan nedenler olarak belirtilmektedir. Bunlar göz önüne alındığında embriyonun epitelyal bariyeri aşamaması durumu insanda açıklanamayan gebelik kayıplarının sebepleri ile ilişkili olabilir. Diğer yandan AKT, p-AKT ve FoxO1 molekülleri sağlıklı bir gebeliğin yanı sıra sağlıklı bir endometriyal homeostaz için de önemli görünmektedir. Bu nedenle çalışmamızın sonuçları, endometriyal hastalıklar için terapötik hedef molekül geliştirilmesi bağlamında da yeni projeler yapılması için bir temel oluşturmuştur.
Anahtar Kelimeler: FoxO1, HBEGF, kript epiteli, implantasyon, endometriyum

Abstract:
EMBRYONIC HBEGF REGULATES FOXO1 THROUGH PI3K/AKT SIGNALIZATION IN THE PROCESS OF REMOVAL OF THE EMBRYO-EPITHELIAL BARRIER
Objective: To investigate the relationship of embryonic HBEGF and AKT signaling pathways with FoxO1, which regulates implantation by controlling the mechanism of removal of the epithelial barrier in the endometrial luminal epithelium during embryo implantation in the mouse.
Method: Expression of HBEGF, AKT, p-AKT, and FoxO1 were evaluated by immunofluorescence labeling in the process of removal of the epithelial barrier in normal pregnancy, which includes D4 night (23:00), D5 morning (09:00), D5 night (23:00), D6 morning (09:00) groups, and in mouse endometrium where beads coated with HBEGF and as well as inhibit AKT signaling were transferred.
Results: During implantation, endometrial lumen closure occurs with the activation of PI3K signaling. Embryonic HBEGF initiates PI3K signaling in the endometrial epithelium, thereby activating AKT. As a result, in the luminal epithelium that the embryo encounters, FoxO1 is transported to the cytoplasm, apoptosis is prevented in the epithelium, and instead, the embryo crosses the epithelial barrier by entosis. Thereafter HBEGF, which migrates to the nucleus, initiates its own transcriptional inhibition, thus causing nuclear FoxO1 accumulation and apoptosis in the closed luminal epithelium.
Conclusion: In this study, the roles of HBEGF, AKT, p-AKT, and FoxO1 signaling in the embryonal crossing of the epithelial barrier were revealed. Currently, 40-50% of the causes of recurrent pregnancy loss are stated as unexplained causes. Considering these, the failure of the embryo to cross the epithelial barrier may be related to the causes of unexplained pregnancy losses in humans. On the other hand, AKT, p-AKT, and FoxO1 molecules seem to be important for a healthy pregnancy as well as a healthy endometrial homeostasis. For this reason, the results of our study have formed a basis for new projects in the context of developing therapeutic target molecules for endometrial diseases as well.
Key words: FoxO1, HBEGF, crypt epithelium, implantation, endometrium