Modelos de células madre revelan las etapas más tempranas de la placenta humana
Investigadores de la Universidad de Columbia crean organoides tridimensionales para observar cómo se autoensambla el corion humano
Investigadores de la Universidad de Columbia han desarrollado modelos tridimensionales de células madre que recrean la formación estructural inicial de la placenta humana. Descrita en un artículo publicado en Nature Cell Biology, esta invención biológica permite a los científicos observar cómo se organizan las células embrionarias fuera del útero. La plataforma abre una nueva vía para examinar por qué fracasa la implantación temprana y cómo surgen las complicaciones del embarazo.
Silenciar las señales de Hippo para activar el tejido placentario
A los pocos días de la fecundación, un embrión humano toma su primera decisión en materia de desarrollo. Las células del borde exterior adquieren una identidad extraembrionaria que les indica que deben crear el corion, el primer fundamento estructural de la placenta. Dado que la implantación ocurre dentro del útero y difiere radicalmente del desarrollo en ratones, investigar estas primeras etapas ha supuesto un reto de larga data.
Para recrear el proceso in vitro, un equipo de investigación dirigido por Mijo Simunovic, profesor adjunto de la Universidad de Columbia, se centró en la vía de señalización Hippo. Conocida por regular la detección de fuerzas mecánicas y el crecimiento celular, esta vía bioquímica también dirige la especialización más temprana del embrión. Según informa MedicalXpress, los investigadores devolvieron brevemente las células madre pluripotentes humanas a un estado de potencia naive y después administraron señales químicas que suprimieron la actividad de Hippo para activar el programa de la placenta.
«Lo notable es que no tenemos que decirle a cada célula en qué debe convertirse ni adónde debe ir.»
— Mijo Simunovic, profesor adjunto, Universidad de Columbia
Tres semanas para formar organoides estratificados
Una vez que las señales químicas pusieron en marcha la secuencia placentaria, las células dirigieron por sí mismas el ensamblaje de su tejido. A lo largo de tres semanas, los cultivos celulares en 3D produjeron los tipos celulares principales que se encuentran en el corion humano.
Sin intervención manual continua, las células se organizaron en capas coriónicas y generaron espacios llenos de líquido que imitan las lagunas placentarias. En un embarazo en desarrollo, estas cavidades aparecen durante la implantación uterina y más tarde se conectan con los vasos sanguíneos maternos. La formación autónoma de patrones confirma que las primeras células extraembrionarias conservan las instrucciones estructurales necesarias para construir la arquitectura placentaria.
Investigar trastornos del embarazo y vías terapéuticas
Las alteraciones estructurales durante el desarrollo temprano de la placenta pueden provocar pérdidas gestacionales y afecciones como la preeclampsia y la restricción del crecimiento fetal, ambas causantes de muerte materna y neonatal. Aunque el estudio dirigido por Miaoci Zhang no menciona ninguna solicitud de patente asociada, la innovación de laboratorio ofrece a los científicos un sistema experimental adaptado específicamente al tejido humano.
Simunovic y sus colegas utilizarán el sistema de organoides en 3D para evaluar cómo las fuerzas físicas y las señales bioquímicas gobiernan el ensamblaje de la placenta. Los próximos experimentos también modelarán las interacciones entre las estructuras fetales y el tejido materno para respaldar el diagnóstico de fertilidad y los tratamientos clínicos.
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Traducido automáticamente del original en inglés. Leer el original
