The molecular basis of recurrent pregnancy loss: impaired natural embryo selection

Abstract

Recurrent pregnancy loss (RPL) is a common and distressing disorder. Chromosomal errors in the embryo are the single most common cause, whereas uterine factors are invariably invoked to explain non-chromosomal miscarriages. These uterine factors are, however, poorly defined. The ability of a conceptus to implant in the endometrium is normally restricted to a few days in the menstrual cycle. A limited 'window of implantation' ensures coordinated embryonic and endometrial development, thereby minimizing the risk of late implantation of compromised embryos. In this paper, we review emerging evidence, indicating that RPL is associated with impaired differentiation of endometrial stromal cells into specialized decidual cells. From a functional perspective, this differentiation process, termed decidualization, is not only critical for placental development but also signals the end of the implantation window and bestows on the endometrium the ability to recognize, respond to and eliminate implanting compromised embryos. Thus, we propose that spontaneous decidualization of the human endometrium, which inevitably causes menstrual shedding in the absence of a viable conceptus, serves as functional 'window for natural embryo selection'. Conversely, impaired decidualization predisposes to late implantation, negates embryo quality control and causes early placental failure, regardless of the embryonic karyotype. This pathological pathway also explains the common observation that many RPL patients seem exceptionally fertile, often conceiving within one or two cycles. Thus, as the clinical correlate of inappropriate uterine receptivity, 'superfertility' should be considered as a genuine reproductive disorder that requires targeted intervention.

The role of immunological markers in assessment of implantation uterus receptivity - clinical implications.

“…Nieprawidłowa reakcja doczesnowa stwarza możliwość późnej implantacji, zagnieżdżenia nieprawidłowych zarodków oraz późniejszych problemów z wytworzeniem zaczątków łożyska i jego dalszym funkcjonowaniem. "Dialog receptorowy" pomiędzy endometrium a zarodkiem jest możliwy dzięki obecności wielu fizjologicznych czynników, również tych o charakterze immunologicznym, takich jak przykładowo liczne cytokiny [3][4][5][6][7]. U kobiet charakteryzujących się prawidłową płodnością szacuje się, iż około 30% zarodków ulega utracie jeszcze przed implantacją, a kolejne 30% po implantacji, ale jeszcze przed mającą wystąpić menstruacją.…”

“…Oznacza to, iż kobiety z nieprawidłową funkcją endometrium mogą pozornie wydawać się bardzo płodne, jednak w rzeczywistości dochodzi u nich do opóźnionej, w stosunku do zdrowych kobiet, eliminacji nieprawidłowych zarodków, kiedy to ciąża jest już klinicznie stwierdzona. Czas osiągania kolejnej ciąży jest przez te kobiety wprawdzie krótki, ale liczba późniejszych poronień wysoka [4,8].…”

“…Reakcja doczesnowa zapewnia wrażliwość endometrium na rozpoznawanie prawidłowych i nieprawidłowych zarodków i szybką eliminację zarodków nieprawidłowych, jeszcze w czasie okołoimplantacyjnym [4,9]. Do czynników wydzielanych przez endometrium macicy w czasie implantacji i wczesnej ciąży zalicza się m.in.…”

L’implantation embryonnaire

“…Ces différences reflètent probablement les procédés expérimentaux variés ; de fait, aucun marqueur fiable de la réceptivité maternelle ne s'est imposé jusqu'à aujourd'hui [42]. Cependant, le concept d'endomètre biosenseur de l'implantation embryonnaire émerge [43]. De récentes publications démontrent l'existence d'une interaction étroite entre l'IL1 et l'hCG, deux signaux embryonnaires précoces qui sont capables de moduler le phénotype des cellules de l'endomètre.…”

Reply

“…It is thought that decidualization determines the length of the implantation window 2 . We have shown that there is significant variation in the Correspondence length of the implantation window 3 , and it has been hypothesized that a prolonged window is associated with an increased risk of miscarriage and obstetric disorders caused by placental dysfunction, such as pre-eclampsia and intrauterine growth restriction 4,5 . It is therefore plausible that the presence of a CS scar may impact on decidualization and have an effect on placentation.…”