El mapeo celular y las ‘miniplacentas’ brindan nuevos conocimientos sobre el embarazo humano
Investigadores de la Universidad de Cambridge, el Instituto Wellcome Sanger, el Instituto de Investigación Biomédica Friedrich Miescher (FMI), Suiza, el Instituto Europeo de Bioinformática de EMBL (EMBL-EBI) y colaboradores, han creado una imagen detallada de cómo se desarrolla la placenta. y se comunica con el útero.
El estudio, publicado hoy en la revista Naturaleza, es parte de la iniciativa Human Cell Atlas para mapear cada tipo de célula en el cuerpo humano. Informa y permite el desarrollo de modelos experimentales de la placenta humana.
«Por primera vez, pudimos dibujar la imagen completa de cómo se desarrolla la placenta y describir en detalle las células involucradas en cada uno de los pasos cruciales. Este nuevo nivel de conocimiento puede ayudarnos a mejorar los modelos de laboratorio para continuar investigando los trastornos del embarazo. , que causan enfermedades y muertes en todo el mundo”, dijo Anna Arutyunyan, coautora de la Universidad de Cambridge y el Instituto Wellcome Sanger.
La placenta es un órgano temporal construido por el feto que facilita funciones vitales como la nutrición fetal, el intercambio de oxígeno y gases, y protege contra infecciones. .
Comprender la placentación normal y alterada a nivel molecular puede ayudar a responder preguntas sobre trastornos poco conocidos, como el aborto espontáneo, la muerte fetal y la preeclampsia. En el Reino Unido, la preeclampsia leve afecta hasta el seis por ciento de los embarazos. Los casos graves son más raros y se desarrollan en alrededor del uno al dos por ciento de los embarazos.
Muchos de los procesos del embarazo no se comprenden completamente, a pesar de que los trastornos del embarazo causan enfermedades y muertes en todo el mundo. Esto se debe en parte a que el proceso de placentación es difícil de estudiar en humanos y, si bien los estudios en animales son útiles, tienen limitaciones debido a las diferencias fisiológicas.
Durante su desarrollo, la placenta forma estructuras en forma de árbol que se adhieren al útero, y la capa externa de células, llamada trofoblasto, migra a través de la pared uterina, transformando los vasos sanguíneos maternos para establecer una línea de suministro de oxígeno y nutrientes.
En el nuevo estudio, los científicos se basaron en trabajos previos que investigaban las primeras etapas del embarazo para capturar el proceso de desarrollo de la placenta con un detalle sin precedentes. Las técnicas genómicas de vanguardia les permitieron ver todos los tipos de células involucradas y cómo las células del trofoblasto se comunican con el entorno uterino materno que las rodea.
El equipo descubrió la trayectoria completa del desarrollo del trofoblasto, sugiriendo lo que podría salir mal en la enfermedad y describiendo la participación de múltiples poblaciones de células, como las células vasculares e inmunes maternas.
«Esta investigación es única, ya que fue posible usar muestras históricas raras que abarcaron todas las etapas de la placentación que ocurren en el interior del útero. Nos complace haber creado este atlas celular de acceso abierto para garantizar que la comunidad científica pueda usar nuestra investigación para informar estudios futuros”, dijo la profesora Ashley Moffett, coautora principal del Departamento de Patología de la Universidad de Cambridge.
También compararon estos resultados con los organoides del trofoblasto placentario, a veces llamados «mini-placentas», que se cultivan en el laboratorio. Descubrieron que la mayoría de las células identificadas en las muestras de tejido se pueden ver en estos modelos de organoides. Algunas poblaciones posteriores de trofoblastos no se ven y es probable que se formen en el útero solo después de recibir señales de las células maternas.
El equipo se centró en el papel de una población poco estudiada de células inmunitarias maternas conocidas como macrófagos. También descubrieron que otras células uterinas maternas liberan señales de comunicación que regulan el crecimiento de la placenta.
Los conocimientos de esta investigación pueden comenzar a reconstruir las incógnitas sobre esta etapa del embarazo. La nueva comprensión ayudará en el desarrollo de modelos de laboratorio efectivos para estudiar el desarrollo de la placenta y facilitará nuevas formas de diagnosticar, prevenir y tratar los trastornos del embarazo.
Esta investigación fue financiada por Wellcome, The Royal Society y el Consejo Europeo de Investigación.
Referencia
Arutyunyan, A. et al: ‘Mapa de multiómica espacial del desarrollo del trofoblasto en el embarazo temprano’. Marzo 2023, Naturaleza. DOI: 10.1038/s41586-023-05869-0
Adaptado de un comunicado de prensa del Instituto Wellcome Sanger.