Resumo Objetivo Analisar o efeito da talidomida na progressão de lesões endometrióticas induzidas experimentalmente em ratas e caracterizar o padrão de proliferação celular pela marcação imunohistoquímica de Antígeno Nuclear de Célula Proliferativa (PCNA) no endométrio eutópico e ectópico. Métodos Quinze ratas Wistar foram submetidas a laparotomia para indução de endometriose por ressecção de um corno uterino, isolamento do endométrio e fixação de um segmento do tecido ao peritônio pélvico. Após quatro semanas, os animais foram divididos em 3 grupos: controle (I), 10 mg/kg/dia (II) e 1 mg/kg/dia (III) de talidomida intraperitoneal por um período de 10 dias. As lesões foram resseccionadas juntamente com o corno uterino oposto para análise da glândula endometrial e do estroma. O tecido endometrial eutópico e ectópico foi submetido à imunohistoquímica para análise da proliferação celular por marcação com PCNA e o índice de proliferação celular (CPI) foi calculado como o número de células marcadas por 1.000 células. Resultados O grupo I apresentou média de CPI de 0,248 ± 0,0513 na glândula e de 0,178 ± 0,046 no estroma. Em contraste, os grupos II e III apresentaram CPI significativamentemenor, isto é, 0,088 ± 0,009 e 0,080 ± 0,021 para a glândula (p < 0,001) e 0,0945 ± 0,0066 e 0,075 ± 0,018 para o estroma (p < 0,001), respectivamente. Além disso, a área de lesãomédia do Grupo I foi de 69,2mm2, valor significativamentemaior em relação ao Grupo II (49,4mm2, p = 0,023) e Grupo III (48,6mm2, p = 0,006). Não houve diferença estatisticamente significante entre os Grupos II e III. Conclusão A talidomida mostrou-se eficaz na redução da área da lesão e CPI dos implantes de endometriose experimental tanto na dose de 1mg/kg/dia quanto na dose de 10 mg/kg/dia.