MADRID 17 Ago. (EUROPA PRESS) -
Los científicos han desarrollado una matriz extracelular (MEC) sintética que puede soportar el crecimiento de un mini endometrio en una placa durante al menos dos semanas, según publican los investigadores en la revista 'Med'.
Históricamente, el endometrio (el revestimiento mucoso del útero) ha sido difícil de modelar en el laboratorio, lo que ha limitado la capacidad de los científicos para estudiar su papel en estados sanos y enfermos como la endometriosis.
La matriz permite a las células interactuar en un entorno que recapitula la fisiología humana, lo que podría ayudar a los investigadores a simular mejor la respuesta sana y patológica a los ciclos menstruales.
"Con esta matriz, podemos empezar a extrapolar y utilizar muestras de pacientes que han sido diagnosticadas con ciertas enfermedades reproductivas --apunta el primer autor Juan Gnecco de la Universidad de Tufts (Estados Unidos)--. Podemos empezar a explorar cómo los organoides cultivados a partir de células de pacientes se comportan de forma diferente a los de individuos sanos".
Hasta ahora, los científicos han estado cultivando organoides --mini órganos en una placa de Petri-- con un tipo de hidrogel de origen natural llamado Matrigel. A pesar de permitir cierto grado de apoyo al crecimiento de organoides, Matrigel también contiene proteínas que pueden interferir en la comunicación célula-célula.
Esto es especialmente importante a la hora de modelizar el endometrio, ya que se compone principalmente de glándulas epiteliales y células estromales, y su interrelación afecta al modo en que el tejido endometrial cambia a lo largo del ciclo menstrual bajo la influencia de las hormonas sexuales.
"Si las células estromales intentan hablar con las epiteliales, es como si intentaras hablar con tu amigo si estás en la pista de aterrizaje del aeropuerto en hora punta", explica la autora principal Linda Griffith, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), sobre los organoides de endometrio co-cultivados con estroma en Matrigel.
Griffith, Gnecco y su equipo diseñaron una MEC sintética utilizando hidrogel y un conjunto mínimo de señales biológicas. A continuación, cultivaron juntos en la matriz sintética organoides endometriales estromales y epiteliales procedentes de donantes humanas, y el co-cultivo permaneció intacto durante el periodo experimental de al menos 15 días. Por el contrario, Matrigel no soportó los cultivos de estroma y se había desintegrado y encogido parcialmente en el día 15.
El diseño de la MEC sintética también permite a las células secuestrar su propia matriz a medida que crecen. "Una de las cosas que pueden diferir entre una célula normal y una enferma es que pueden fabricar conjuntos ligeramente distintos de moléculas de matriz --explica Griffith--. Con esta MEC, podemos crear un microentorno similar al que experimentan las células in vivo. Es algo que nos entusiasma".
Para comprobar si la matriz podía favorecer el crecimiento y funcionamiento de las células epiteliales y estromales del endometrio, los investigadores trataron los cocultivos con una progesterona sintética, una hormona sexual que desempeña un papel clave en el ciclo menstrual, para imitar las condiciones de parte del ciclo menstrual.
La hormona provocó el engrosamiento de la capa epitelial de los organoides, aumentó la secreción de una proteína progestacional e indujo la diferenciación estromal, los mismos cambios observados también en humanos.
A continuación, el equipo expuso los cultivos a un tipo de citocinas proinflamatorias relacionadas con enfermedades endometriales en humanos, incluida la endometriosis, una afección caracterizada por tejidos endometriales que crecen fuera del útero.
Observaron que en los cocultivos que contenían células epiteliales y estromales, la citocina aumentaba enormemente la proliferación de células epiteliales, una característica observada en personas con endometriosis. El crecimiento anormal no se observó en los monocultivos que sólo contenían células epiteliales.
"Realmente pone de relieve que la comunicación celular es importante, no sólo para la señalización de las hormonas sexuales, sino incluso para la comunicación inflamatoria entre células --afirma Gnecco--. Todavía hay que profundizar más en el mecanismo, y ahora existe una plataforma que puede utilizarse para investigarlo con más detalle. Esto va a ser muy beneficioso para otros estudios posteriores".
