Los embriones humanos tienen células que se autodestruyen para el correcto desarrollo del feto

Científicos de Alemania, Reino Unido y España descubrieron un tipo de células se autodestruye a los pocos días de formarse, como parte de un proceso de control de calidad para proteger al feto en desarrollo.

Los hallazgos del equipo de investigadores permiten comprender mejor lo que ocurre en las primeras etapas de la vida tras la fecundación humana. Implican nuevos conocimientos que en el futuro podrían ayudar a que se mejoren los tratamientos de fecundación in vitro o medicina regenerativa.

El nuevo estudio fue publicado esta semana en la revista especializada PLoS Biology. Se sabía que días después de que el óvulo se una al espermatozoide, se forma el blastocisto, que se implanta en el útero de la persona gestante. Se forma también la placenta en la decidua, que es la mucosa que recubre el útero de manera transitoria. Allí, las células fetales y maternas establecen contacto.

El nuevo estudio de los investigadores de Alemania, Reino Unido y España reveló que el desarrollo del ser humano más temprano en el útero materno puede ser bastante diferente de lo que siempre se ha supuesto.

Mientras que los seres humanos adultos están formados por miles de millones de células, todos empezamos como una sola célula, el óvulo fecundado. Ese óvulo se divide en dos células que, a su vez, se dividen en cuatro, que se convierten en ocho y así sucesivamente. En un momento dado, las células empiezan a especializarse en su función.

Como los trenes que se dirigen a estaciones diferentes, algunas células se desviarán para convertirse en la placenta, mientras que otras se convertirán en el embrión.

El equipo de científicos estuvo integrado por investigadores del Centro de Medicina Molecular Max-Delbrück de la Sociedad Helmholtz en Berlín, Alemania, y de la Universidad de Granada, en España.

Analizaron datos publicados anteriormente sobre la actividad génica de cada célula individual de embriones de 5 días y descubrieron que alrededor de una cuarta parte de las células no encajaba en el perfil de ninguno de los tipos celulares conocidos (preembrión, preplacenta, entre otros).

Por lo cual, se pusieron a investigar más a fondo y así descubrieron que esas células contenían los llamados “elementos transponibles jóvenes”, “transposones” o “genes saltarines”. Se trata de elementos rebeldes del ADN que pueden copiarse a sí mismos e insertarse en el ADN, a menudo causando daños en el proceso.

Los “genes saltarines” son secuencias de ADN muy especiales. Son capaces de cambiar de posición en el genoma por sí mismos. La científica estadounidense Barbara McClintock propuso su existencia en sus estudios en el maíz a mediados del siglo XX .

En el estudio, los científicos desde España se ocuparon de la tinción de los embriones y se confirmó la existencia de las células con proteínas derivadas de los genes saltarines.

Más adelante, el equipo descubrió que los descendientes de esas células presentan daños en el ADN y sufren un proceso de muerte celular programada. Este proceso, sugieren los investigadores, parece una forma de control de calidad: selección entre células a favor de las buenas.

La doctora Zsuzsanna Izsvák, coautora principal del Centro Max Delbrück y experta en ADN móvil, comentó: “Los seres humanos, como todos los organismos, luchamos en un interminable juego del gato y el ratón con estos dañinos genes saltarines”.

Agregó que “aunque intentamos suprimirlos por todos los medios, muy pronto en el desarrollo están activos en algunas células, probablemente porque no podemos poner en marcha nuestras defensas genéticas con la rapidez suficiente”.

En tanto, el coautor principal, el profesor Laurence Hurst, del Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath, en el Reino Unido, dijo: “Al embrión le conviene eliminar esas células y no permitir que formen parte del bebé en desarrollo si una célula resulta dañada por los genes saltarines -o por cualquier otro tipo de error, como tener muy pocos o demasiados cromosomas”.

Además, Hurst señaló que “estamos acostumbrados a la idea de que la selección natural favorece a un organismo en detrimento de otro. Lo que vemos en los embriones también se parece a la supervivencia del más fuerte, pero esta vez entre células casi idénticas. Parece que hemos descubierto una nueva parte de nuestro arsenal contra estos componentes genéticos dañinos”.

Por el contrario, los datos unicelulares mostraron que las células clave que se convertirán en el embrión (la masa celular interna o MCI) no contienen genes saltarines, sino que expresan un gen similar a un virus llamado virus endógeno humano H. Esto ayuda a suprimir los genes saltarines jóvenes en la masa celular interna y encaja con un patrón emergente según el cual se utiliza a los viejos enemigos genéticos para luchar contra los nuevos.

Los autores sugieren que si el proceso de control de calidad es demasiado sensible, el embrión en su conjunto puede morir. Esto podría explicar por qué algunas mutaciones en el sistema para detectar daños en embriones humanos tempranos también están asociadas a la infertilidad.

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