Durante el ciclo menstrual y bajo el control de las hormonas esteroideas el endometrio experimenta grandes cambios morfológicos y bioquímicos en preparación para la implantación embrionaria. Los principales eventos que tienen lugar son el establecimiento del estado receptivo seguido de un aumento en los niveles de progesterona que induce la decidualización de las células estromales endometriales. La decidualización es una transformación morfológica y funcional del compartimento endometrial estromal necesaria para el control del proceso de invasión embrionaria y la formación de la placenta y por lo tanto para el establecimiento del embarazo. Este proceso está muy bien caracterizado a nivel transcriptómico y proteómico. En cambio todavía no se conoce la posible implicación de los mecanismos epigenéticos en la regulación del complejo entramado molecular implicado en la decidualización. En este contexto se llevaron a cabo dos modelos de estudio claramente diferenciales, por un lado se estudió el papel de la acetilación de las histonas sobre las células endometriales estromales (ESC) y su influencia en la remodelación de la matriz extracelular (MEC) que tiene lugar en la decidualización así como su efecto sobre el proceso de invasión embrionaria. Y por otro lado se determinó el perfil de expresión de miRNAs y se caracterizó su función y la de Dicer en el proceso de decidualización. Los resultados confirmaron que el tratamiento de las ESC con el fármaco inhibidor de las histonas deacetilasas (TSA) o con el estímulo decidual del AMPc y MPA provocan una disminución en la transcripción de proteasas matriciales (MMP-2, MMP-9 y uPA.) y un aumento en la transcripción de sus inhibidores (TIMP-1 y TIMP-3) posiblemente inducido por un aumento en los niveles de histonas acetiladas a nivel de sus promotores génicos. También se encontró que la regulación de la maquinaria de remodelación de la MEC inducida por el tratamiento de las células con TSA provoca la reducción de la movilidad de la ESC y del proceso de invasión embrionaria. Por lo tanto los resultados nos indican que durante la decidualización la acetilación de las histonas podría ser responsable del control del proceso de invasión embrionaria. Por otro lado se encontró un perfil específico de miRNAs en las hESC decidualizadas. También se identificaron las potenciales dianas génicas y rutas reguladas por estos miRNAs encontrando procesos tales como la angiogénesis, la movilidad celular, la regulación del citoesqueleto de actina o la remodelación de la MEC. Estos procesos están ampliamente asociados al proceso de decidualización. También se encontró como el miR-96 y el miR135b regulan la expresión de FOXO1 y HOXA10 respectivamente. Además el aumento en los niveles de estos miRNAs durante el proceso de decidualización in vitro provoca la disminución de los niveles del marcador decidual IGFBP-1. Finalmente la caracterización funcional de Dicer reveló como su silenciamiento durante el proceso de decidualización in vitro no provoca cambios en los niveles de marcadores del proceso como son PRL, IGFBP-1, MPIF-1 o TIMP-3. Tampoco se observaron cambios en los niveles de importantes señalizadores del proceso de decidualización como FOXO1, SP1, C/EBPβ o COX2 aunque se encontró una disminución en los niveles del factor de transcripción HOXA10. Sorprendentemente el silenciamiento de Dicer altera el cambio morfológico específico de las células deciduales. En conclusión en la presente tesis doctoral se demuestra de manera preliminar el importante papel de los mecanismos epigenéticos, específicamente la acetilación de las histonas y los miRNAs, en la regulación del proceso de decidualización.