Por primera vez, los científicos han capturado una vista en tiempo real de un embrión humano implantándose en un modelo de laboratorio de útero. Poder presenciar el complejo proceso de implantación podría ser útil para avanzar en los procedimientos de fertilidad, como la fertilización in vitro (FIV), dicen los investigadores.
“Hemos observado que los embriones humanos se introducen en el útero, ejerciendo una fuerza considerable durante el proceso”, declaró Samuel Ojosnegros, coautor del estudio e investigador principal del Grupo de Bioingeniería para la Salud Reproductiva del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) en España. “Es un proceso sorprendentemente invasivo”.
En un estudio publicado el viernes 15 de agosto en la revista Science Advances, los investigadores detallaron la invención de un aparato que les permitió grabar un video que muestra la implantación de embriones humanos. El proceso les permitió medir la fuerza ejercida durante la implantación y observar sus diferencias entre embriones humanos y de ratón.
Durante la implantación, los embriones de mamíferos se adhieren al endometrio (el revestimiento del útero) y comienzan a desarrollarse, dando lugar a un mayor número de células. Sin embargo, a veces este proceso biológico no funciona como se espera. “El fallo de implantación es una de las principales causas de infertilidad y representa el 60% de los abortos espontáneos“, escribieron los investigadores en el estudio.
Estudiar cómo funciona la implantación embrionaria en humanos es difícil, en parte, porque requiere capturar un breve instante dentro de un órgano complejo. Capturar ese instante fugaz sería especialmente difícil en una persona —por ejemplo, en una paciente sometida a FIV—, dado que podría ser arriesgado alterar el sistema reproductivo en ese momento.
Por lo tanto, las únicas imágenes de implantación humana capturadas antes del nuevo estudio eran una serie de imágenes fijas de embriones en momentos específicos del proceso y en un modelo de laboratorio simple del entorno uterino. Ahora, investigadores del IBEC han desarrollado una forma de capturar la implantación de un embrión humano en cuatro dimensiones. Primero, crearon un gel compuesto por diversas proteínas del tejido uterino, incluyendo colágeno, y colocaron embriones en etapas tempranas en el gel. Los embriones utilizados en este estudio fueron donados por parejas sometidas a FIV.
Esta configuración permitió al equipo utilizar técnicas de microscopía e imágenes de fluorescencia para registrar la implantación de los embriones en el gel. Al observar las implantaciones, descubrieron que, tras liberar enzimas que descomponían el tejido uterino, el embrión humano invadía el útero.
“El embrión se abre paso a través de esta estructura y comienza a formar tejidos especializados que se conectan a los vasos sanguíneos de la madre para alimentarse”, explicó Ojosnegros. Investigaciones realizadas en otros laboratorios han detallado cómo la placenta —el órgano temporal que suministra oxígeno y nutrientes al feto— invade de forma similar una arteria materna importante para formarse al inicio del embarazo.
También descubrieron que el embrión excavador ejercía fuerza sobre el útero, esencialmente moviendo y reorganizando los tejidos. Los embriones también parecían responder a las fuerzas externas que encontraban, como la incorporación de otras células y estructuras a la sustancia viscosa. “Nuestra hipótesis es que las contracciones que ocurren in vivo [en el cuerpo] podrían influir en la implantación del embrión”, declaró Amélie Godeau, coautora del estudio e investigadora del IBEC.
Estas contracciones podrían ser clave para una implantación exitosa, sugirieron los investigadores en el estudio. El útero humano se contrae espontáneamente una o dos veces por minuto, en promedio, y la naturaleza de estas contracciones cambia a lo largo del ciclo menstrual. Un estudio previo reveló que las personas con contracciones uterinas excesivas o insuficientes el día de la transferencia de embriones en la FIV tenían tasas de implantación más bajas que las personas con una cantidad adecuada.
“Esto sugiere que podría existir un rango de frecuencia óptimo favorable para la implantación del embrión”, escribieron los investigadores. Sin embargo, aún se está estudiando el papel exacto de las contracciones uterinas en el éxito de la implantación.
Una mejor comprensión de la complejidad del útero humano y del proceso de implantación puede conducir a mejores resultados de FIV en el futuro, propusieron los autores del estudio.
Fuente: Live Science.
