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Metabolomics of uterine decidualization in mammals
Sophie Pohlert
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Zoologie
Betreuer*in
Mihaela Pavlicev
DOI
10.25365/thesis.80683
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18751.20309.687067-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Dezidualisierung, als eine hormonell initiierte Umwandlung von endometrialen Stromazellen in spezialisierte sekretorische Zellen, ist ein entscheidender Prozess für die erfolgreiche Einnistung von Embryonen bei eutherischen Säugetieren Eine beeinträchtigte Dezidualisierung ist bei mehreren Arten mit Unfruchtbarkeit und Schwangerschaftsverlust verbunden. Mechanismen, durch die die Dezidualisierung eine Schwangerschaft ermöglicht, sind noch nicht ausreichend verstanden. Obwohl frühere Studien Veränderungen der Genexpression während der Dezidualisierung charakterisierten, sind Veränderungen innerhalb des Metaboloms weitgehend unerforscht. Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, die metabolischen Veränderungen, die während der Dezidualisierung in einer konventionellen Labor-Inzuchtmauslinie (C57BL/6) sowie in einer transgenen Mauslinie auftreten, zu untersuchen. Die transgene Mauslinie trägt dabei ein menschliches Allel, welches mit schwangerschaftsbedingten Veränderungen im Zusammenhang mit Dezidualisierungsstörungen verbunden ist. Unter Verwendung eines standardisierten In-vitro-Modells wird die Dezidualisierung in primären Zellkulturen induziert. Durch GC-MS (Gaschromatographie – Massenspektrometrie) wurden insgesamt 33 Metaboliten gemessen, von denen bei 7 statistisch signifikante Veränderungen während der Dezidualisierung in zentralen Stoffwechselwegen zeigen. Erhöhte Fructose-1,6-Bisphosphat- und Pyruvatspiegel in WT-Zellen deuten auf eine verstärkte Glykolyse und einen Warburg-ähnlichen Effekt mit Pyruvatakkumulation und teilweiser Entkopplung vom TCA-Zyklus hin. Sinkende Glutaminsäurespiegel deuten darauf hin, dass Glutaminsäure möglicherweise zum Ausgleich einer möglichen Senkung der TCA-Zyklusaktivität eingesetzt werden kann. Herunterregulierte Mengen des Polyamins Putrescin könnten auf einen effizienten Umsatz für die nachgeschaltete Polyaminsynthese hinweisen, da sie als entscheidend für die Zellproliferation und -differenzierung gelten. In der transgenen Linie wurde kein Anstieg von Fructose-1,6-Bisphosphat festgestellt, was möglicherweise Auswirkungen auf die Fructose-1,6-bisphosphat-IL-27-Achse hat. Gleichzeitig sinkende Glutaminsäure- und 2-Oxoglutarsäure-Spiegel deuten auf eine unzureichende Kompensation durch Glutaminolyse und einen möglichen Rückgang der TCA-Zyklusaktivität hin. Die Ergebnisse stützen die Hypothese einer metabolischen Umprogrammierung während der Dezidualisierung, insbesondere durch die Beteiligung der Glykolyse und des TCA-Zyklus.
Abstract
(Englisch)
Decidualization is a vital process for successful eutherian mammal embryo implantation, as it is a hormonally initiated transformation of endometrial stromal cells into specialized secretory cells. Impaired decidualization is associated with infertility and pregnancy loss in multiple species. However, the mechanisms by which decidualization enables pregnancy remain insufficiently understood. Even though previous studies have characterized gene expression changes during decidualization, changes within the metabolome remain largely unexplored. This master’s thesis aims to investigate the metabolic changes occurring during decidualization in a conventional laboratory inbred mouse strain (C57BL/6) as well as a transgenic mouse line carrying a human allele associated with pregnancy-related changes linked to decidual disorders. Using a standardized in- vitro model, decidualization is induced in primary cell culture using 8-bromoadenosine 3’,5’-cyclic monophosphate (8-Br-cAMP) and progesterone. Through GC-MS (Gas chromatography - Mass spectrometry) a total of 33 metabolites were detected, out of which 7 showed statistical significance, suggesting significant changes during decidualization in central metabolic pathways. Increased fructose-1,6-bisphosphate and pyruvic acid levels in WT cells suggest enhanced glycolysis and a Warburg-like effect, with pyruvic acid accumulation and partial decoupling from the TCA cycle. Decreasing glutamic acid levels indicate its potential use to compensate for a potential downregulation of the TCA cycle activity. Downregulated levels of the polyamine putrescine might indicate efficient turnover for downstream polyamine synthesis as they are considered crucial for cell proliferation and differentiation. In the transgenic line, no increase in fructose-1,6-bisphosphate was detected, possibly affecting the fructose-1,6-bisphosphate-IL-27 axis. Parallel decreasing glutamic acid as well as 2-oxoglutaric acid levels suggest insufficient compensation via glutaminolysis and a potential decrease in TCA cycle activity. In general, our findings support the hypothesis of metabolic reprogramming during decidualization, particularly involving glycolysis and the TCA cycle.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Dezidualisierung Metabolismus endometriale Stromazellen
Schlagwörter
(Englisch)
decidualization mouse endometrial stroma fibroblasts metabolites
Autor*innen
Sophie Pohlert
Haupttitel (Englisch)
Metabolomics of uterine decidualization in mammals
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
36 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Mihaela Pavlicev
Klassifikation
42 Biologie > 42.60 Zoologie. Allgemeines
AC Nummer
AC17818965
Utheses ID
80054
Studienkennzahl
UA | 066 | 831 | |