The Microbiome - Immune - Endometriosis Axis: Novel Insights into Pathogenesis and Therapeutic Perspectives

Л. Б. Маркін, K. Isayeva, O. Besedin, H. Kunynets
In: Lviv clinical bulletin · 2026 · pp. 51–59 · doi:10.25040/lkv2026.02.051 · W7166829687
article OA: diamond CC0
🔓 Open OA copy Full text JSON View on OpenAlex View at publisher
⚙ AI-generated summary by gemini-2.5-flash-lite, 2026-07-09 ⓘ

This review evaluates evidence that alterations in gut, vaginal, endometrial, and peritoneal microbiota are associated with endometriosis pathogenesis through immune, endocrine, and epigenetic mechanisms.

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

⚙ AI-generated deep summary by claude@2026-07, 2026-07-03 · read from full text ⓘ

This narrative review synthesized and critically analyzed current literature on how the microbiome may contribute to endometriosis pathogenesis and to diagnostic and therapeutic possibilities, using PubMed, Scopus, Web of Science, and Google Scholar to cover original studies, systematic reviews, meta-analyses, and experimental work. The authors report that endometriosis is associated with microbiome composition changes across multiple niches (gut, vaginal, endometrial, and peritoneal), and propose mechanisms including altered estrogen metabolism via the estrobolome, dysregulated innate and adaptive immune responses, maintenance of chronic inflammation, activation of neuro-immune pain mechanisms, and epigenetic regulation of gene expression; they also describe effects on macrophages, natural killer cells, T lymphocytes, cytokine production, and signaling pathways linked to persistence and severity of endometriotic lesions. A major limitation acknowledged by the framing of the work is that it is a narrative synthesis rather than a single original experiment, so it does not itself resolve causal relationships or standardize heterogeneity across studies. This paper is centrally about endometriosis — it specifically reviews the microbiome–immune axis and summarizes potential microbiome-oriented diagnostic and therapeutic perspectives for endometriosis.

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

Abstract

Introduction. Endometriosis is a chronic estrogen-dependent inflammatory disorder affecting approximately 10.0 % of women of reproductive age worldwide. Increasing evidence suggests that, beyond classical pathogenetic mechanisms, alterations in microbial communities may contribute to disease development through interactions with immune, endocrine, inflammatory, neurobiological, and epigenetic pathways. The aim of the study. To summarize and critically evaluate the current evidence regarding the role of microbiota alterations in the pathogenesis of endometriosis and to evaluate the potential of microbiome-based diagnostic and therapeutic approaches. Materials and methods. A narrative review of the literature was conducted using PubMed, Scopus, Web of Science, and Google Scholar databases. Original studies, systematic reviews, meta-analyses, and experimental investigations focusing on microbiota and endometriosis were analyzed. Results. Analysis of current evidence demonstrated that alterations in gut, vaginal, endometrial, and peritoneal microbiota are associated with key pathogenic mechanisms of endometriosis. Microbial dysbiosis may contribute to disease development through modulation of estrogen metabolism, immune dysregulation, chronic inflammation, neuroimmune interactions, and epigenetic regulation. Current data support the concept of a microbiome - immune - endocrine interaction network in which microbial communities act as active regulators of disease-related biological processes. Emerging microbiome-based biomarkers and microbiota-targeted interventions represent promising directions for improving diagnosis and personalized treatment. Conclusions. The microbiome - immune - endocrine axis represents an important component of contemporary concepts of endometriosis pathogenesis. Further standardized longitudinal studies are required to validate current findings, establish causal relationships, and facilitate translation of microbiome-based approaches into clinical practice.
Full text 7,991 characters · extracted from oa-doi-fallback · click to expand
Вісь «мікробіом – імунна система – ендометріоз»: новий погляд на патогенез і перспективи лікування Анотація Вступ. Ендометріоз є хронічною естрогензалежною запальною недугою, що характеризується наявністю ендометрій подібної тканини поза межами порожнини матки та уражає близько 10,0 % жінок репродуктивного віку. Незважаючи на значний прогрес у вивченні патогенезу хвороби, механізми виникнення і наростання тяжкости ендометріозу остаточно не з’ясовані. Особливу увагу привертає роль мікробіому як потенційного чинника, здатного впливати на імунну відповідь, гормональний гомеостаз, хронічне запалення, виникнення ендометріоїдних вогнищ. Мета. Узагальнити й критично проаналізувати сучасні наукові дані щодо ролі мікробіоти в патогенезі ендометріозу, а також оцінити перспективи використання мікробіоморієнтованих підходів у діягностиці та лікуванні недуги. Матеріяли й методи. Здійснено наративний огляд сучасної наукової літератури з використанням баз даних PubMed, Scopus, Web of Science та Google Scholar. Проаналізовано результати оригінальних досліджень, систематичних оглядів, метааналізів і експериментальних робіт, присвячених вивченню взаємозв’язку між мікробіомом та ендометріозом. Результати. Сучасні дослідження свідчать, що ендометріоз асоціюється зі змінами мікробного складу в різних анатомічних нішах, є зокрема, в кишковому, вагінальному, ендометріяльному і перитональному мікробіомах. Мікробний дисбіоз може брати участь у патогенезі хвороби через порушення метаболізму естрогенів за участю естроболому, модифікації вродженої й адаптивної імунної відповіді, підтриманні хронічного запалення, активації нейроімунних механізмів болю та епігенетичній регуляції експресії генів. З’ясовано, що зміни мікробіоти можуть впливати на функціювання макрофагів, природних кілерів, Т-лімфоцитів, продукцію цитокінів і сигнальні шляхи, асоційовані з виживанням і наростанням тяжкости ендометріоїдних вогнищ. Окрім патогенетичного значення мікробіом розглядають як перспективне джерело нових біомаркерів для ранньої діягностики ендометріозу та потенційну терапевтичну мішень. Найперспективнішими напрямами вважають використання пробіотиків, пребіотиків, дієтичної корекції та інших методів модифікації мікробного середовища. Висновки. Нагромаджені дані підтверджують важливу роль осі «мікробіом – імунна система – ендометріоз» у виникненні й наростанні тяжкости недуги. Мікробіом слід розглядати як активного учасника патогенетичних процесів, а не лише як супутній чинник. Подальші дослідження із застосуванням мультиомних технологій можуть сприяти створенню нових персоналізованих методів діягностики, прогнозування перебігу та лікування ендометріозу. Посилання Ahn SH, Monsanto SP, Miller C, Singh SS, Thomas R, Tayade C. Pathophysiology and immune dysfunction in endometriosis. Biomed Res Int. 2015;2015:795976. doi: 10.1155/2015/795976 Ata B, Yildiz S, Turkgeldi E, Brocal VP, Dinleyici EC, Moya A. The Endobiota Study: Comparison of vaginal, cervical and gut microbiota between women with stage 3/4 endometriosis and healthy controls. Sci Rep. 2019;9(1):2204. doi: 10.1038/s41598-019-39700-6 Baker JM, Al-Nakkash L, Herbst-Kralovetz MM. Estrogen-gut microbiome axis: physiological and clinical implications. Maturitas. 2017;103:45-53. doi: 10.1016/j.maturitas.2017.06.025 Becker CM, Bokor A, Heikinheimo O, Horne AW, Jansen F, Kiesel L et al. ESHRE guideline: endometriosis. Hum Reprod Open. 2022;(2):hoac009. doi:10.1093/hropen/hoac009 Bulun SE, Yilmaz BD, Sison C et al. Endometriosis. Endocr Rev. 2019;40(4):1048-1079. doi: 10.1210/er.2018-00242 Burney RO, Giudice LC. Pathogenesis and pathophysiology of endometriosis. Fertil Steril. 2012;98(3):511-519. doi: 10.1016/j.fertnstert.2012.06.029 Chadchan SB, Cheng M, Parnell LA, Yin Y, Schriefer A, Mysorekar IU et al. Antibiotic therapy with metronidazole reduces endometriosis disease progression in mice: A potential role for gut microbiota. Hum Reprod. 2019;34(6):1106-1116. doi: 10.1093/humrep/dez041 Chadchan SB, Kommagani R. The gut microbiota and reproductive disorders: mechanistic insights and therapeutic implications. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;13:879643. doi: 10.3389/fendo.2022.879643 Chapron C, Marcellin L, Borghese B, Santulli P. Rethinking mechanisms, diagnosis and management of endometriosis. Nat Rev Endocrinol. 2019;15(11):666-682. doi: 10.1038/s41574-019-0245-z Giudice LC. Clinical practice. Endometriosis. N Engl J Med. 2010;362(25):2389-2398. doi: 10.1056/NEJMcp1000274 Houshdaran S, Giudice LC. Epigenetics and endometriosis. Semin Reprod Med. 2014;32(3):220-227. doi: 10.1055/s-0034-1371083 Huang L, Liu B, Liu Z, Feng G, Liu M, Wang Y et al. Gut microbiota exceeds cervical microbiota for early diagnosis of endometriosis. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:788836. doi: 10.3389/fcimb.2021.788836 Jiang I, Yong PJ, Allaire C, Bedaiwy MA. Intricate connections between the microbiota and endometriosis. Int J Mol Sci. 2021;22(11):5644. doi: 10.3390/ijms22115644 Kobayashi H, Higashiura Y, Shigetomi H. Gut and reproductive tract microbiota: Insights into the pathogenesis of endometriosis. Biomed Rep. 2023;19:43. doi: 10.3892/br.2023.1638 Kobayashi H, Imanaka S, Nakamura H, Tsuji A. Understanding the role of epigenomic, genetic and environmental factors in the development of endometriosis. Reprod Med Biol. 2014;13(4):177-187. doi: 10.1007/s12522-014-0189-8 Kwa M, Plottel CS, Blaser MJ, Adams S. The intestinal microbiome and estrogen receptor-positive female health conditions. Nat Rev Endocrinol. 2016;12(10):585-594. doi: 10.1038/nrendo.2016.90 Leonardi M, Hicks C, El-Assaad F, El-Omar E, Condous G. Endometriosis and the microbiome: A systematic review. BJOG. 2020;127(2):239-249. doi: 10.1111/1471-0528.15916 Morotti M, Vincent K, Becker CM. Mechanisms of pain in endometriosis. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2017;209:8-13. doi: 10.1016/j.ejogrb.2016.07.497 Qin R, Tian G, Liu J, Cao L. The gut microbiota and endometriosis: From pathogenesis to diagnosis and treatment. Front Cell Infect Microbiol. 2022;12:1069557. doi: 10.3389/fcimb.2022.1069557 Saunders PTK, Horne AW. Endometriosis: etiology, pathobiology, and therapeutic prospects. Cell. 2021;184(11):2807-2824. doi: 10.1016/j.cell.2021.04.041 Ser HL, Tan LT, Mustafa M et al. Current updates on the role of microbiome in endometriosis: A narrative review. Microorganisms. 2023;11(2):360. doi: 10.3390/microorganisms11020360 Sobstyl A, Chałupnik A, Mertowska P, Grywalska E. How do microorganisms influence the development of endometriosis? Int J Mol Sci. 2023;24(13):10920. doi: 10.3390/ijms241310920 Svensson A, Brunkwall L, Roth B, Orho-Melander M, Ohlsson B. Associations between endometriosis and gut microbiota: current evidence and future perspectives. Front Microbiol. 2024;15:1298214. doi: 10.3389/fmicb.2024.1298214 Talwar C, Singh V, Kommagani R. The gut microbiota: A double-edged sword in endometriosis. Biol Reprod. 2022;107(4):881-901. doi: 10.1093/biolre/ioac147 Taylor HS, Kotlyar AM, Flores VA. Endometriosis is a chronic systemic disease: Clinical challenges and novel innovations. Fertil Steril. 2021;115(3):537-546. doi: 10.1016/j.fertnstert.2020.12.005 Uzuner C, Jackson KS, Lucas N, et al. The bidirectional relationship between endometriosis and the microbiome. Front Endocrinol (Lausanne). 2023;14:1110824. doi: 10.3389/fendo.2023.1110824 Vallvé-Juanico J, Houshdaran S, Giudice LC. The endometrial immune environment in endometriosis. Hum Reprod Update. 2019;25(5):564-591. doi:10.1093/humupd/dmz018 Zhang C, Wang X, Li Y et al. Microbiome dysbiosis and endometriosis: emerging mechanisms and therapeutic opportunities. Int J Mol Sci. 2024;25(7):3812. doi: 10.3390/ijms25073812 Zhao N, Hao T, Zhang F, Ni Q, Zhu D, Wang Y, Shi Y, Mi X. Application of machine learning techniques in the diagnosis of endometriosis. BMC Womens Health. 2024;24:491. doi: 10.1186/s12905-024-03308-8 Zondervan KT, Becker CM, Missmer SA. Endometriosis. N Engl J Med. 2020;382(13):1244-1256. doi: 10.1056/NE-JMra1810764

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

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 (27)

Source provenance

openalex
last seen: 2026-09-02T06:56:13.785363+00:00
License: CC0 · commercial use OK