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MADRID, 2 Ene. (EUROPA PRESS) -
Mediante la ingeniería de un sistema que replica el revestimiento del útero con alta precisión biológica, investigadores del Instituto Babraham (Reino Unido) y la Universidad de Stanford (Estados Unidos) han podido estudiar la implantación de embriones humanos, abriendo este enigmático proceso a la investigación.
En concreto, los investigadores del Instituto Babraham han desarrollado un sistema que replica el revestimiento del útero (endometrio) con alta fidelidad biológica y lo utilizan para escuchar la comunicación que se produce entre el embrión y el endometrio en la etapa crucial del desarrollo cuando el embrión se implanta.
Tal y como se publica en ‘Cell’, al utilizar tejido endometrial donado para sembrar el modelo, este enfoque proporciona el sistema de cultivo más avanzado para comprender cómo los embriones humanos en etapa temprana se implantan en el endometrio para establecer un embarazo saludable.
Esto permite estudiar las interacciones entre el útero y el embrión, e investigar las causas del fallo de implantación, una de las principales causas de la pérdida precoz del embarazo, y el origen de las complicaciones del embarazo.
“Comprender la implantación y el desarrollo embrionario justo después de la implantación tiene una gran relevancia clínica, ya que estas etapas son particularmente propensas a fallar”, destaca el doctor Peter Rugg-Gunn, jefe de grupo del Instituto Babraham, quien dirigió el estudio. “En particular, la alta tasa de fallos de implantación representa uno de los principales factores limitantes para el éxito de la FIV”.
Aproximadamente una semana después de la fecundación, el embrión en desarrollo se implanta en el endometrio (la membrana que recubre el útero). Esta etapa del desarrollo es una de las menos comprendidas debido a la dificultad de observar el embrión durante y después de la implantación.
El nuevo sistema de modelo 3D busca replicar las complejas propiedades fisiológicas y la composición celular del endometrio. El modelo se construye paso a paso, integrando los diferentes componentes del tejido endometrial. El equipo aisló dos tipos de células esenciales que forman el tejido endometrial —células epiteliales y células estromales— a partir de tejido donado por personas sanas a quienes se les realizó una biopsia endometrial.
Además de los tipos celulares, los investigadores buscaron recrear la estructura del revestimiento uterino. Se utilizó información del tejido endometrial donado para identificar los componentes tisulares que dan estructura al revestimiento uterino.
Los investigadores lograron incorporar estos componentes junto con las células del estroma en un gel especial para favorecer el crecimiento de las células en una capa gruesa. Además, añadieron las células epiteliales, que se extienden por la superficie de las células del estroma.
Una vez ensamblado, se formó una réplica avanzada del revestimiento del útero, que coincide con una biopsia de tejido endometrial en términos de arquitectura celular y muestra respuestas a la estimulación hormonal que indican la receptividad del revestimiento del útero diseñado para la implantación del embrión.
El equipo probó su modelo con embriones humanos donados en etapa temprana, procedentes de procedimientos de FIV, y descubrió que el embrión —en este punto, un cúmulo compacto de células— experimentó las etapas previstas de adhesión e invasión del andamiaje endometrial.
Tras la implantación, los embriones aumentaron la secreción de gonadotropina coriónica humana (hCG), un marcador bioquímico utilizado en las pruebas de embarazo para confirmar el embarazo, y otras proteínas asociadas al mismo.
“Nos emocionó mucho ver que nuestro sistema liberaba factores esenciales necesarios para nutrir al embrión durante las primeras semanas de embarazo --reconoce wl doctor Rugg-Gunn--. Los modelos anteriores no habían logrado esto, por lo que esto representó un gran avance para nosotros”.
Además, el sistema facilitó el desarrollo postimplantación del embrión, lo que permitió el análisis de etapas embrionarias (12-14 días después de la fecundación) que habían permanecido en gran medida inexploradas.
Los investigadores observaron que los embriones implantados alcanzaron varios hitos de desarrollo, como la aparición de tipos celulares especializados en el embrión y el establecimiento de tipos celulares precursores importantes para el desarrollo de la placenta.
Mediante el análisis de células individuales de los sitios de implantación, los investigadores lograron perfilar las células en la interfaz entre el embrión y el modelo endometrial, captando eficazmente la comunicación molecular entre los tejidos.
Sus resultados aportan una nueva perspectiva sobre las complejas interacciones entre el embrión y el entorno endometrial que sustentan el desarrollo embrionario inmediatamente después de la implantación.
Más allá de ampliar la comprensión de los libros de texto sobre el desarrollo en esta etapa crucial, el modelo del equipo podría usarse para detectar diferencias en la respuesta endometrial en la comunicación entre el embrión y el revestimiento del útero en personas que experimentan problemas de infertilidad y también para probar tratamientos que puedan aumentar la recepción del embrión por el endometrio.
