Los investigadores dicen que las nuevas 'mini placentas', un modelo celular de las primeras etapas de la placenta, podrían proporcionar una ventana hacia el embarazo temprano y ayudar a transformar nuestra comprensión de los trastornos reproductivos. Los detalles de esta nueva investigación se publican hoy enel periódico Naturaleza .
Muchos embarazos fallan porque el embrión no se implanta correctamente en el revestimiento del útero útero y no puede formar un vínculo placentario con la madre. Sin embargo, debido a las complejidades de estudiar este período temprano de nuestro desarrollo, muy pocoentendió lo que sucede normalmente y lo que puede salir mal. Los animales son demasiado diferentes a los humanos para proporcionar un buen modelo de desarrollo e implantación placentaria.
"La placenta es absolutamente esencial para mantener al bebé a medida que crece dentro de la madre", dice la Dra. Margherita Turco, primera autora del estudio, de los Departamentos de Patología y Fisiología, Desarrollo y Neurociencia de la Universidad de Cambridge ".no funciona correctamente, puede provocar problemas graves, desde la preeclampsia hasta el aborto espontáneo, con consecuencias inmediatas y de por vida tanto para la madre como para el niño, pero nuestro conocimiento de este importante órgano es muy limitado debido a la falta de buenos modelos experimentales."
Los esfuerzos para desarrollar células placentarias humanas comenzaron hace más de 30 años en el departamento de Patología, donde las profesoras Ashley Moffett y Charlie Loke estudiaban eventos celulares en las primeras semanas de embarazo. Con su técnico jefe, Lucy Gardner, encontraron formas de aislar ycaracterizan las células del trofoblasto placentario. Estas técnicas, combinadas con el sistema de cultivo organoide, permitieron la generación de modelos funcionales en miniatura de la placenta temprana o 'mini-placentas'.
En los últimos años, ha florecido un nuevo campo de investigación que utiliza estos organoides, a menudo denominados 'mini-órganos', que permiten conocer la biología y las enfermedades humanas. En la Universidad de Cambridge, uno de los países del mundolíderes en investigación de organoides, los científicos están utilizando cultivos de organoides para cultivar todo, desde 'mini-cerebros' hasta 'mini-hígados' y 'mini-pulmones'.
En un estudio financiado por Wellcome y el Center for Trophoblast Research, el equipo de Cambridge pudo cultivar organoides utilizando células de vellosidades, pequeñas estructuras en forma de fronda, tomadas de tejido placentario. Estos organoides trofoblasto pueden sobrevivir por mucho tiempo.término, son genéticamente estables y se organizan en estructuras similares a vellosidades que secretan proteínas y hormonas esenciales que afectarían el metabolismo de la madre durante el embarazo. Un análisis adicional mostró que los organoides se parecen mucho a las placentas normales del primer trimestre. De hecho, los organoides modelan tan estrechamentela placenta temprana de que pueden registrar una respuesta positiva en una prueba de embarazo de venta libre.
El profesor Graham Burton, coautor y director del Centro de Investigación de Trofoblasto, que el año pasado celebró su décimo aniversario, dice: "Estas 'mini-placentas' se basan en décadas de investigación y creemos que transformarán el trabajo en estedesempeñarán un papel importante al ayudarnos a investigar los eventos que ocurren durante las primeras etapas del embarazo y que, sin embargo, tienen profundas consecuencias para la salud de la madre y su descendencia durante toda la vida. La placenta suministra todo el oxígeno y los nutrientes esenciales para el crecimiento.del feto, y si no se desarrolla adecuadamente, el embarazo puede terminar tristemente con un bebé con bajo peso al nacer o incluso un nacimiento sin vida ".
Además, los organoides pueden arrojar luz sobre otros misterios que rodean las relaciones entre la placenta, el útero y el feto: por qué, por ejemplo, la placenta puede evitar que algunas infecciones pasen de la sangre de la madre al feto, mientras que otras,como el virus del Zika, ¿pueden atravesar esta barrera? Los organoides también se pueden usar para evaluar la seguridad de los medicamentos que se usarán al comienzo del embarazo, para comprender cómo las anomalías cromosómicas pueden perturbar el desarrollo normal y posiblemente incluso proporcionar terapias con células madre paraembarazos fallidos
El año pasado, el mismo equipo apoyado por el Centro de Investigación de Trofoblasto de Cambridge informó que crecían modelos funcionales en miniatura del revestimiento uterino.
"Ahora que hemos desarrollado modelos organoides de ambos lados de la interfaz, tejido materno y tejido placentario, podemos comenzar a ver cómo estos dos lados se comunican entre sí", agrega la profesora Ashley Moffett.
El profesor Moffett también codirigió un estudio reciente publicado en Naturaleza que usó enfoques de genómica y bioinformática para mapear más de 70,000 células individuales en la unión del útero y la placenta. Este estudio reveló cómo las células se comunican entre sí para modificar la respuesta inmune y permitir el embarazo, presentando estados celulares nuevos e inesperados enel útero y la placenta, y muestra qué genes están activados en cada célula.
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Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Licencia Creative Commons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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