Objetivo: O endométrio fino (EF) representa um grande desafio na reprodução assistida, pois está relacionado à diminuição da receptividade endometrial e consequente falha na implantação, afetando negativamente os resultados reprodutivos. A aplicação de células-tronco mesenquimais (CTM) tem mostrado resultados promissores, pois suas propriedades regenerativas melhoram a espessura e a expressão de biomarcadores de receptividade no endométrio. No entanto, os custos e os processos complexos envolvidos nesses tratamentos dificultam o estabelecimento de um protocolo de rotina. Nesse contexto, há a necessidade de criar estratégias que estimulem o recrutamento e migração de células-tronco específicas para locais de lesão tecidual por meio de cascatas endógenas, promovendo um uso clínico viável. O AMD3100 é um antagonista do receptor CXCR4, que interrompe o eixo CXCL12-CXCR4 - o qual está diretamente relacionado à migração de células-tronco - e tem sido usado em estudos de regeneração de tecidos para aumentar o influxo de células-tronco para locais de injúria tecidual. Além disso, seu uso combinado com agonistas do receptor β3 adrenérgico leva ao recrutamento seletivo de CTM com melhores resultados regenerativos comprovados em um artigo recente sobre consolidação de fraturas ósseas. Assim, o objetivo deste estudo é avaliar o potencial regenerativo de AMD3100 sozinho ou em associação com um agonista de receptor β3 adrenérgico em um modelo animal murino de EF e seu impacto nos resultados reprodutivos. Métodos: Os experimentos foram realizados em camundongos fêmeas C57Bl/6 (9 semanas de idade; 20 g). O EF foi induzido por aplicação direta de etanol a 95% no útero exposto por meio de uma incisão abdominal, enquanto solução salina tamponada com fosfato (PBS) foi usada no procedimento sham (SH). Os camundongos de cada grupo foram divididos aleatoriamente em 3 subgrupos de tratamento (n = 8 para cada): (1) PBS (PL); (2) AMD 3100 (5 mg/kg sc) dose única imediatamente após a cirurgia (AMD); (3) BRL 37344 (agonista do receptor β3 adrenérgico seletivo para roedores) (10 mg/kg sc) por 4 dias consecutivos antes da cirurgia mais AMD3100 (5 mg/kg sc) dose única (AMD/β3). Dois ciclos estrais após a modelagem e tratamento, todos os grupos foram colocados em acasalamento por 4 semanas com machos C57BL/6 de fertilidade comprovada. A taxa de gravidez, o tamanho e outros parâmetros de desenvolvimento da ninhada foram analisados para estabelecer o impacto dos tratamentos nos desfechos reprodutivos. Além disso, uma análise anatômica macroscópica foi realizada na prole para avaliar possíveis efeitos teratogênicos. Imuno-histoquímica foi realizada para avaliar a expressão do receptor de progesterona e αvβ3 integrina no útero pré e pós-gestacional após os tratamentos. Resultados: Em relação às taxas de gravidez, 23 dos 24 camundongos SH engravidaram (independente do tratamento recebido). O modelo de EF reproduziu os resultados da literatura, com menos de 30% de falha na indução de dano endometrial, representado por uma taxa de gravidez de 25% (2/8) no grupo EF+PL em comparação com todos os grupos SH (p<0,05). O tratamento AMD/B3 restaurou completamente a função endometrial, promovendo taxas de gravidez semelhantes para todos os grupos SH (p>0,05). Não houve diferença entre o grupo de tratamento EF+AMD e todos os outros grupos (p>0,05) em termos de gravidez, embora tenha sido encontrada uma diferença clinicamente relevante entre os grupos EF+PL e EF+AMD (25% versus 62,5% , respectivamente). O tamanho da ninhada foi semelhante entre os grupos de tratamento, exceto para o grupo EF+AMD com menor número de recém-nascidos. Quanto ao potencial teratogênico das drogas testadas (AMD e β agonista), não observamos nenhuma malformação macroscópica relevante (interna e externa) nos grupos tratados. A análise imuno-histoquímica do útero pré-gestacional quanto à expressão de receptores de progesterona no endométrio mostrou redução nos grupos EF em relação ao grupo SH (p<0,05). O tratamento com AMD3100 associado ao β3 agonista restaurou a expressão normal dos receptores de progesterona em comparação ao grupo EF+PL (p>0,05), enquanto o grupo EF+AMD não apresentou tal efeito. Tais tratamentos também mostraram efeito pós gestacional prolongado em expressão de receptores de progesterona. Não houve diferença relevante na expressão de αvβ3 integrina entre os grupos. Conclusão: Nossos achados indicam uma potencial opção terapêutica para casos de infertilidade relacionada ao fator endometrial. O tratamento combinado com AMD3100 e agonista do receptor β3 adrenérgico resultou em melhora expressiva nos resultados reprodutivos, sem prejuízo para o desenvolvimento e anatomia da prole. Além disso, este tratamento utiliza duas classes de medicamentos aprovados clinicamente, o que pode reduzir o tempo e o custo das aplicações terapêuticas translacionais no futuro.

Objective: Thin endometrium (TE) represents a huge challenge in assisted reproduction, since it is related to decreased endometrial receptivity and consequent implantation failure, negatively affecting reproductive outcomes. The application of mesenchymal stem cells (MSE) has shown promising results, as its regenerative properties improves thickness and expression of receptivity biomarkers in the endometrium. However, the costs and complex processes involved in these treatments make it difficult to establish a routine protocol. In this context, there is a need to create strategies that stimulate specific stem cell recruitment and migration to tissue injury sites through endogenous cascades, promoting a feasible clinical use. AMD3100 is a CXCR4 antagonist receptor that disrupts the CXCL12-CXCR4 axis - which is directly related to stem cell migration - and has been used in tissue regeneration studies to increase the influx of stem cells to the site of injury. In addition, its combined use with β3 adrenergic agonists receptors leads to selective recruitment of MSC with better regenerative results proved in a recent paper on bone fracture healing. Thus, the objective of this study is to evaluate the regenerative potential of AMD3100 alone or in association with a β3 adrenergic agonist receptor in a murine animal model of TE and its impact on the reproductive outcomes. Methods: Experiments were carried out on female C57Bl/6 mice (age 9 weeks; 20 g). TE was induced by direct application of 95% ethanol in the exposed uterus through an abdominal incision, while Phosphate-buffered saline (PBS) was used in the sham procedure (SH). Mice in each group were randomly divided into 3 treatment subgroups (n = 8 for each): (1) PBS (PL); (2) AMD 3100 (5 mg/kg sc) single dose immediately after surgery (AMD); (3) BRL37344 (rodent-selective β3 adrenergic receptor agonist) (10 mg/kg sc) for 4 consecutive days previous to surgery plus AMD 3100 (5 mg/kg sc) single dose (AMD/B3). Two estrous cycles after modeling and treatment, all the groups were mated with proven male C57BL/6 mice for four weeks. The pregnancy rate, litter's size and other developmental parameters were analyzed in order to establish the impact on the reproductive outcomes. In addition, a macroscopic anatomic analysis was performed on the offspring to evaluate possible teratogenic effects. Immunohistochemistry was performed to evaluate progesterone receptor and αvβ3 integrin expression in the pre and post gestational uterus after treatments. Results: In relation to pregnancy rates, 23 out of 24 sham mice got pregnant (despite the treatment group). The TE model reproduced the literature results, with under 30% of failure in inducing endometrial damage, represented by a pregnancy rate of 25% (2/8) in the TE+PL group in comparison to all sham groups (p<0,05). The AMD/B3 treatment completely restored the endometrial function, promoting pregnancy rates similar to all sham groups (p>0,05). There was no difference between the TE+AMD treatment group and all the other groups (p>0.05) in terms of pregnancy, although a clinically relevant difference between TE+PL and TE+AMD groups was found (25% versus 62,5%, respectively). The litter size was similar between the treatment groups, except for the TE+AMD group with a smaller number of newborns. Regarding the teratogenic potential of the tested drugs (AMD and B3), we did not observe any relevant macroscopic malformations (internal and external) in the treated groups. The immunohistochemistry analysis of the pre gestational uterus regarding the expression of progesterone receptors in the endometrium showed a reduction in the thin endometrium groups compared to the sham group (p<0.05). Treatment with AMD3100 associated with a β3 agonist restored normal expression of progesterone receptors compared to the sham group (p>0.05), while the group with AMD3100 alone did not show such an effect. Post gestational uterus analysis showed a prolonged progesterone receptor expression in the treated groups. No significant difference was noted regarding αvβ3 integrin expression among the treated groups. Conclusion: Our findings indicate a potential therapeutic option for infertility related to thin endometrium. The combination treatment with AMD3100 and β3 adrenergic agonist receptor resulted in an expressive improvement in reproductive outcomes, without a detrimental impact on the offspring development and anatomy. Moreover, this treatment utilizes two clinical approved classes of drugs, which could reduce the timeline and cost of translational therapeutic applications in the future.