Molecular biomarkers of endometriosis

Е. Ф. Кира, Alla K. Politova, Yu. A. Vershinina, Anastasia D. Alexandrova
In: Fundamental and Clinical Medicine · 2021 · vol. 6(2) , pp. 116–123 · doi:10.23946/2500-0764-2021-6-2-116-123 · W3196459796
article OA: diamond CC0 ⤵ 1 in-corpus citation
🔓 Open OA copy Full text JSON View on OpenAlex View at publisher
⚙ AI-generated summary by claude@2026-06, 2026-06-07 ⓘ

This review discusses challenges in diagnosing endometriosis and highlights potential molecular biomarkers, including cytokeratin-19 in urine and heat shock protein 90, annexin A2, and peroxiredoxin 2, that may aid in understanding its pathophysiology.

One-sentence paraphrase of the abstract; not a substitute for reading it. No clinical advice. How this works

⚙ AI-generated deep summary by claude@2026-06, 2026-06-07 · read from full text ⓘ

This paper is a narrative review focused on molecular-genetic biomarkers relevant to endometriosis pathogenesis and the search for more informative noninvasive diagnostic markers, discussing findings from genome-wide association studies, microRNA regulation in eutopic endometrium, urinary cytokeratin-19, protein pathways including molecular chaperones (HSP90), annexin A2, and redox-related factors such as peroxiredoxin 2 in eutopic endometrium DNA damage and inflammatory processes. It highlights progress over the last decade in understanding neovascularization, stromal formation, apoptosis, proliferation, and invasion, while noting that endometriosis diagnosis currently requires surgical confirmation and that highly specific, readily available biomarkers are lacking, limiting diagnosis and delaying treatment. The review explicitly states limitations in existing knowledge of morphological essence and the multifactorial, incompletely understood pathogenesis. This paper is centrally about endometriosis — it reviews molecular-genetic and biomarker evidence aimed at improving noninvasive diagnosis and elucidating mechanisms.

Read from the paper's body, not the abstract. Not a substitute for reading the paper. No clinical advice. How this works

Abstract

Albeit endometriosis is one of the most common gynecological diseases, its diagnosis and treatment remain controversial. The reasons behind this include: 1) multifactorial pathogenesis and insufficiently studied mechanisms of endometriosis; 2) relatively low diagnostic value of minimally invasive examination in relation to this disease; 3) inefficiency of current therapeutic approaches in many patient settings. In our opinion, uncovering the causes of endometriosis and factors promoting its progression is the cornerstone of its successful management. Here we review the lessons from genome-wide and candidate gene association studies, discuss the expression of regulatory miRNAs and describe the role of heat shock protein 90, annexin A2, and peroxiredoxin 2 in controlling DNA integrity in the eutopic endometrium. Further, we highlight the role of cytokeratin-19 in urine as a feasible diagnostic marker of endometriosis. Clinicians and basic researchers concur that the molecular basis of endometriosis is still in its infancy and current understanding of its pathophysiology remains poor. Recent progress in -omics approaches and bioinformatics paved the way for complex investigations of regulated cell death, proliferation, cell invasion and angiogenesis, opening the avenue for the novel approaches to treat endometriosis. Yet, the diversity of symptoms and an absence of sensitive and specific biomarkers frequently delay and complicate the diagnosis. In addition, surgery represents the only appropriate option to reliably confirm the diagnosis and to establish the disease extent, reducing patient adherence and postponing the start of the treatment. In this review, we discuss challenges in the diagnosis of endometriosis as well as relevant and potentially informative biomarkers.
Full text 12,973 characters · extracted from oa-doi-fallback · click to expand
Роль молекулярно-генетических биомаркеров в патогенезе эндометриоза https://doi.org/10.23946/2500-0764-2021-6-2-116-123 Аннотация Эндометриоз является одним из наиболее распространенных гинекологических заболеваний, что отражает медицинскую и социальную значимость проблемы эффективной диагностики и лечения. На сегодняшний день причины возникновения, диагностика и лечение этого заболевания остаются предметом споров. Патогенез заболевания имеет многофакторный характер и исследован недостаточно, неинвазивные методы обследования имеют относительную диагностическую ценность, поэтому современные терапевтические подходы часто не обеспечивают полного излечения. Представленный обзор освещает данные геномных ассоциативных исследований, особенностей экспрессии регуляторных микроРНК в эутопическом эндометрии, роль цитокератина-19 в образцах мочи, регуляция ряда белков − молекулярных шаперонов, белков теплового шока hsp90, аннексин А2, а также белков, участвующих в окислительно-восстановительных процессах (пероксиредоксин 2) в формировании/разрушении ДНК в эутопическом эндометрии, воспалительных факторов указывающих на возможность вовлечения в патогенез эндометриоза. Современные ученые, как клиницисты, так и морфологи, связывают успехи в дальнейшем изучении эндометриоза с комплексными исследованиями, включающими выявление молекулярных аспектов патогенеза заболевания. За последнее десятилетие достигнут значительный прогресс в понимании молекулярной биологии клетки. Выявление сущности процессов неоангиогенеза, стромообразования, апоптоза, пролиферации, инвазии, нарушения их регуляции и соотношения открывает принципиально новые возможности в разработке патогенетически обоснованной терапии эндометриоза. В настоящее время единственным способом достоверного подтверждения диагноза и установления степени распространенности заболевания считается хирургическое вмешательство. Отсутствие доступных безоперационных методов диагностики в определенной степени затрудняет постановку диагноза и отдаляет сроки проведения лечения. Молекулярно-биологические аспекты этой проблемы еще ждут своего освещения. Недостаточно глубокие познания морфологической сущности заболевания нередко приводят к неправильной интерпретации клинических проявлений, к затруднению своевременной диагностики и неадекватным методам терапии. Несмотря на широкую распространенность, постоянно проводимые научные изыскания, появление новых диагностических методик и совершенствование имеющихся, постановка диагноза эндометриоза сопряжена с определенными трудностями, обусловленными многообразием симптомов и отсутствием высокоспецифичных маркеров. Это и определяет актуальность исследований, направленных на поиск высокоинформативных биомаркеров. Об авторах Е. Ф. КираРоссия доктор медицинских наук, профессор, академик РАЕН, заслуженный врач РФ, заслуженный деятель науки РФ, заведующий кафедрой женских болезней и репродуктивного здоровья, 105203 г. Москва, ул. Нижняя Первомайская, д. 70 А. К. Политова Россия доктор медицинских наук, профессор кафедры женских болезней и репродуктивного здоровья, врач акушер-гинеколог высшей категории, врач-онколог, 105203 г. Москва, ул. Нижняя Первомайская, д. 70 Ю. А. Вершинина Россия врач акушер-гинеколог, аспирант кафедры женских болезней и репродуктивного здоровья, 105203, г. Москва, ул. Нижняя Первомайская, д. 70 А. Д. Александрова Россия врач акушер-гинеколог, 105203 г. Москва, ул. Нижняя Первомайская, д. 70 Список литературы 1. Marcellin L, Morin C, Santulli P, Marzouk P, Bourret A, Dousset B, Borghese B, Chapron C. History of Uterine Surgery Is Not Associated With an Increased Severity of Bladder Deep Endometriosis. J Minim Invasive Gynecol. 2016;23(7):1130-1137. https://doi.org/10.1016/j.jmig.2016.08.817 2. Ярмолинская М.И., Айламазян Э.К. Генитальный эндометриоз. Различные грани проблемы. Санкт-Петербург: Эко-Вектор, 2017 3. Дамиров М.М., Олейникова О.Н., Майорова О.В. Генитальный эндометриоз: взгляд практикующего врача. Москва: БИНОМ, 2013. 4. Zhang L, Li H, Yuan M, Li D, Sun C, Wang G. Serum Exosomal MicroRNAs as Potential Circulating Biomarkers for Endometriosis. Dis Markers. 2020;2020:2456340. https://doi.org/10.1155/2020/2456340 5. Маржевская В.В., Присяжная Т.С., Жамойдик В.И., Берлев И.В., Малек А.В. Молекулярно-генетические основы эндометриоза: диагностический потенциал наследуемых и экспрессируемых факторов. Журнал акушерства и женских болезней. 2018;67(3):64-73. https://doi.org/10.17816/JOWD67364-73 6. Тихомиров А.Л, Лубнин Д.М. Патогенетическое обоснование применения агонистов ГнРГ в терапии сочетанной гинекологической патологии. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2006;5(1):82-87. https://dlib.eastview.com/browse/doc/9930112 7. Пересада О.А. Эндометриоз: диагностические, клинические, онкологические и лечебные аспекты. Медицинские новости. 2009;(14):15- 26. 8. Адамян Л.В., Кулаков В.И., Андреева Е.Н. Эндометриозы: руководство для врачей. Москва : Медицина, 2006. 9. D'Hooghe TM, Debrock S. Endometriosis, retrograde menstruation and peritoneal inflammation in women and in baboons. Hum Reprod Update. 2002;8(1):84-8. https://doi.org/10.1093/humupd/8.1.84 10. Halban J. Metastatic hysteroadenosis. Wien Klin Wochenschr. 1924;37:1205-1206. 11. Hansen T, Wulgaris S, Siggelkow W, Kölbl H, Kirkpatrick CJ. Massive Adenomyose bei einer Patientin mit Uterus septus completus [Massive adenomyosis in a patient with uterus septus completus]. Zentralbl Gynakol. 2006;128(3):153-156. https://doi.org/10.1055/s-2005-836818 12. Vinatier D, Orazi G, Cosson M, Dufour P. Theories of endometriosis. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2001;96(1):21-34. https://doi.org/10.1016/s0301-2115(00)00405-x 13. Matarese G, De Placido G, Nikas Y, Alviggi C. Pathogenesis of endometriosis: natural immunity dysfunction or autoimmune disease? Trends Mol Med. 2003;9(5):223-228. https://doi.org/10.1016/s1471-4914(03)00051-0 14. Payne AH, Hales DB. Overview of steroidogenic enzymes in the pathway from cholesterol to active steroid hormones. Endocr Rev. 2004;25(6):947- 970. https://doi.org/10.1210/er.2003-0030 15. Ebert AD, Bartley J, David M. Aromatase inhibitors and cyclooxygenase-2 (COX-2) inhibitors in endometriosis: new questions--old answers? Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2005;122(2):144-150. https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2005.04.017 16. Saha R, Pettersson HJ, Svedberg P, Olovsson M, Bergqvist A, Marions L, Tornvall P, Kuja-Halkola R. Heritability of endometriosis. Fertil Steril. 2015;104(4):947-952. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2015.06.035 17. May KE, Conduit-Hulbert SA, Villar J, Kirtley S, Kennedy SH, Becker CM. Peripheral biomarkers of endometriosis: a systematic review. Hum Reprod Update. 2010;16(6):651-674. https://doi.org/10.1093/humupd/dmq009 18. Socolov R, Butureanu S, Angioni S, Sindilar A, Boiculese L, Cozma L, Socolov D. The value of serological markers in the diagnosis and prognosis of endometriosis: a prospective case-control study. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2011;154(2):215-7. https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2010.10.008 19. Daraï E, Detchev R, Hugol D, Quang NT. Serum and cyst fluid levels of interleukin (IL) -6, IL-8 and tumour necrosis factor-alpha in women with endometriomas and benign and malignant cystic ovarian tumours. Hum Reprod. 2003;18(8):1681-1685. https://doi.org/10.1093/humrep/deg321 20. Xavier P, Belo L, Beires J, Rebelo I, Martinez-de-Oliveira J, Lunet N, Barros H. Serum levels of VEGF and TNF-alpha and their association with C-reactive protein in patients with endometriosis. Arch Gynecol Obstet. 2006;273(4):227-231. https://doi.org/10.1007/s00404-005-0080-4 21. Othman Eel-D, Hornung D, Salem HT, Khalifa EA, El-Metwally TH, AlHendy A. Serum cytokines as biomarkers for nonsurgical prediction of endometriosis. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2008;137(2):240-246. https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2007.05.001 22. Ohata Y, Harada T, Miyakoda H, Taniguchi F, Iwabe T, Terakawa N. Serum interleukin-8 levels are elevated in patients with ovarian endometrioma. Fertil Steril. 2008;90(4):994-999. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2007.07.1355 23. Vodolazkaia A, El-Aalamat Y, Popovic D, Mihalyi A, Bossuyt X, Kyama CM, Fassbender A, Bokor A, Schols D, Huskens D, Meuleman C, Peeraer K, Tomassetti C, Gevaert O, Waelkens E, Kasran A, De Moor B, D'Hooghe TM. Evaluation of a panel of 28 biomarkers for the noninvasive diagnosis of endometriosis. Hum Reprod. 2012;27(9):2698-2711. https://doi.org/10.1093/humrep/des234 24. Feng L, Lixue L, Zheng J. Expression of annexin A2 in adenomyosis and dysmenorrheal. Archives of Gynecology and Obstetrics. 2019;300(3):711- 716. https://doi.org/10.1007/s00404-019-05205-w 25. Schloer S, Pajonczyk D, Rescher U. Annexins in Translational Research: Hidden Treasures to Be Found. Int J Mol Sci. 2018 Jun 15;19(6):1781. https://doi.org/10.3390/ijms19061781 26. Fowler PA, Tattum J, Bhattacharya S, Klonisch T, Hombach-Klonisch S, Gazvani R, Lea RG, Miller I, Simpson WG, Cash P. An investigation of the effects of endometriosis on the proteome of human eutopic endometrium: a heterogeneous tissue with a complex disease. Proteomics. 2007;7(1):130-142. https://doi.org/10.1002/pmic.200600469 27. Ametzazurra A, Matorras R, García-Velasco JA, Prieto B, Simón L, Martínez A, Nagore D. Endometrial fluid is a specific and non-invasive biological sample for protein biomarker identification in endometriosis. Hum Reprod. 2009;24(4):954-965. https://doi.org/10.1093/humrep/den450 28. Ferrero S, Gillott DJ, Remorgida V, Anserini P, Ragni N, Grudzinskas JG. Proteomic analysis of peritoneal fluid in fertile and infertile women with endometriosis. J Reprod Med. 2009;54(1):32-40. 29. Tokushige N, Markham R, Crossett B, Ahn SB, Nelaturi VL, Khan A, Fraser IS. Discovery of a novel biomarker in the urine in women with endometriosis. Fertil Steril. 2011;95(1):46-49. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2010.05.016 30. Bártek J, Bártková J, Taylor-Papadimitriou J, Rejthar A, Kovarík J, Lukás Z, Vojtĕsek B. Differential expression of keratin 19 in normal human epithelial tissues revealed by monospecific monoclonal antibodies. Histochem J. 1986;18(10):565-575. https://doi.org/10.1007/BF01675198 31. Van der Linden PJ, Dunselman GA, de Goeij AF, van der Linden EP, Evers JL, Ramaekers FC. Epithelial cells in peritoneal fluid--of endometrial origin? Am J Obstet Gynecol. 1995;173(2):566-570. https://doi.org/10.1016/0002-9378(95)90283-x 32. Zondervan KT, Rahmioglu N, Morris AP, Nyholt DR, Montgomery GW, Becker CM, Missmer SA. Beyond Endometriosis GenomeWide Association Study: From Genomics to Phenomics to the Patient. Semin Reprod Med. 2016;34(4):242-254. https://doi.org/10.1055/s-0036-1585408. 33. Li Y, Hao N, Wang YX, Kang S. Association of Endometriosis-Associated Genetic Polymorphisms From Genome-Wide Association Studies With Ovarian Endometriosis in a Chinese Population. Reprod Sci. 2017;24(1):109-113. https://doi.org/10.1177/1933719116650753 34. Matalliotakis M, Zervou MI, Matalliotaki C, Rahmioglu N, Koumantakis G, Kalogiannidis I, Prapas I, Zondervan K, Spandidos DA, Matalliotakis I, Goulielmos GN. The role of gene polymorphisms in endometriosis. Mol Med Rep. 2017;16(5):5881-5886. https://doi.org/10.3892/mmr.2017.7398 35. Matalliotakis M, Zervou MI, Matalliotaki C, Arici A, Spandidos DA, Matalliotakis I, Goulielmos GN. Genetic association study in a threegeneration family with seven members with endometriosis. Mol Med Rep. 2017;16(5):6077-6080. https://doi.org/10.3892/mmr.2017.7337 36. Nothnick WB. MicroRNAs and Endometriosis: Distinguishing Drivers from Passengers in Disease Pathogenesis. Semin Reprod Med. 2017;35(2):173-180. https://doi.org/10.1055/s-0037-1599089 37. Moustafa S, Burn M, Mamillapalli R, Nematian S, Flores V, Taylor HS. Accurate diagnosis of endometriosis using serum microRNAs. Am J Obstet Gynecol. 2020;223(4):557.e1-557.e11. https://doi.org/10.1016/j.ajog.2020.02.050 38. Shariati F, Favaedi R, Ramazanali F, Ghoraeian P, Afsharian P, Aflatoonian B, Aflatoonian R, Shahhoseini M. Increased expression of stemness genes REX-1, OCT-4, NANOG, and SOX-2 in women with ovarian endometriosis versus normal endometrium: A case-control study. Int J Reprod Biomed. 2019;16(12):ijrm.v16i12.3684. https://doi.org/10.18502/ijrm.v16i12.3684 39. Aints A, Mölder S, Salumets A. EXTL3-interacting endometriosis-specific serum factors induce colony formation of endometrial stromal cells. Sci Rep. 2019;9(1):12562. https://doi.org/10.1038/s41598-019-48840-8 Рецензия Для цитирования: Кира Е.Ф., Политова А.К., Вершинина Ю.А., Александрова А.Д. Роль молекулярно-генетических биомаркеров в патогенезе эндометриоза. Фундаментальная и клиническая медицина. 2021;6(2):116-123. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2021-6-2-116-123 For citation: Kira E.F., Politova A.K., Vershinina Yu.A., Alexandrova A.D. Molecular biomarkers of endometriosis. Fundamental and Clinical Medicine. 2021;6(2):116-123. (In Russ.) https://doi.org/10.23946/2500-0764-2021-6-2-116-123 JATS XML

Text is read by the "Ask this paper" AI Q&A widget below. Extraction quality varies by source — PMC NXML preserves structure cleanly, OA-HTML may include some navigation residue, and OA-PDF can have broken hyphenation. The publisher copy (via DOI) is the canonical version.

My notes (saved in your browser only)

⚙ Ask this paper AI returns verbatim quotes from the full text · source: oa-doi-fallback ⓘ

Answers must be backed by verbatim quotes from this paper's full text. Hallucinated quotes are dropped automatically; if no verbatim passage answers the question, we say so. How this works

Condition tags

endometriosis

Citation neighborhood

Papers in the corpus that this work cites (lower rings, blue) and that cite this one (upper rings, green). Dot size scales with the paper's in-corpus citation count — bigger dot = more influential within the endo/adeno field. Click a dot to open that paper. [ expand to 2 hops ] — adds papers reached through this work's immediate citers/citees. Heavier; up to 60 extra dots.

References (33)

Cited by (1)

Source provenance

openalex
last seen: 2026-06-10T17:14:06.276822+00:00
License: CC0 · commercial use OK