Descifran cómo el embrión se comunica con el útero en el inicio del embarazo

Científicos del Instituto Babraham y la Universidad de Stanford en Estados Unidos lograron “escuchar” por primera vez el intercambio entre el embrión y el revestimiento uterino durante la implantación.

Lo consiguieron a través de un modelo de cultivo que replica con alta fidelidad el endometrio. Fue publicado en la revista Cell.

Al usar tejido endometrial donado, el equipo de investigadores desarrolló el sistema más avanzado hasta el momento para estudiar cómo los embriones humanos en etapas tempranas se implantan en el endometrio y establecen las bases de un embarazo saludable.

La importancia clínica de explorar este proceso inicial fue remarcada por Peter Rugg-Gunn, líder del estudio: “Comprender la implantación del embrión y su desarrollo inmediatamente después tiene una importancia clínica significativa, ya que estos estadios están especialmente expuestos al fracaso”.

Además, señaló la elevada frecuencia de fallas de la implantación como uno de los principales límites para el éxito de la fertilización in vitro.

“En particular, la alta tasa de falla en la implantación representa uno de los principales factores que limitan el éxito de la fecundación in vitro”, acotó.

El modelo tridimensional desarrollado reproduce tanto las propiedades fisiológicas como la composición celular del endometrio humano.

Combinaron células epiteliales y estromales, que fueron obtenidas de tejido donado mediante biopsias endometriales, y otros componentes que otorgan estructura al revestimiento uterino.

De esa manera, los investigadores crearon una réplica avanzada que refleja la arquitectura celular observada en biopsias reales y responde a la estimulación hormonal. Mostraron la receptividad para la implantación del embrión.

Al emplear embriones humanos donados provenientes de procedimientos de fecundación in vitro, los investigadores constataron que el embrión, en forma de una compacta esfera celular, cumple las etapas esperadas de adhesión e invasión en el endometrio artificial.

Más adelante, los embriones comenzaron a secretar gonadotropina coriónica humana (hCG), que es el marcador bioquímico utilizado en los test de embarazo, junto a otras proteínas asociadas a la gestación. Este paso fue crucial para los científicos.

“Nos entusiasmó comprobar que nuestro sistema liberaba factores esenciales para nutrir el embrión en las primeras semanas del embarazo”, sostuvo Rugg-Gunn.

“Los modelos anteriores no lograban esto, así que para nosotros representa un avance decisivo”, añadió.

La plataforma permitió examinar el desarrollo posterior a la implantación. Se observaron las etapas embrionarias entre los 12 y 14 días tras la fecundación, un período poco explorado hasta ahora.

Durante ese lapso, los expertos documentaron la aparición de tipos celulares especializados, que es clave para el desarrollo placentario, y la formación de estructuras precursoras para el intercambio materno-fetal.

El análisis unicelular de los sitios de implantación permitió caracterizar a nivel molecular la comunicación entre embrión y endometrio.

Irene Zorzan, coautora principal y postdoctoranda, explicó: “La implantación y el desarrollo posterior del embrión son eventos cruciales normalmente ocultos, lo que limitó nuestra capacidad de explorar los mecanismos celulares y moleculares de esta fase crítica”.

Ahora -aclaró- “podemos observar los aspectos inexplorados de los primeros momentos del desarrollo y descubrir cómo se establecen los cimientos de un embarazo exitoso”.

Este modelo no solo amplía el entendimiento general del desarrollo, sino que también permite personalizar el estudio en casos de infertilidad y evaluar tratamientos dirigidos a mejorar la receptividad endometrial.

Para Sarah Elderkin, también coautora principal del estudio, la trascendencia del hallazgo es doble: “La comunicación sincronizada entre el embrión y el revestimiento uterino es fundamental para la salud tanto del bebé como de la madre. Nuestro modelo nos da la posibilidad de comprender cómo se establece este vínculo en la implantación, con implicancias para la infertilidad, el éxito del embarazo y la identificación temprana de trastornos gestacionales”.

Los primeros días del embarazo habían permanecido ocultos para la investigación científica. Ahora, el nuevo modelo abre una ventana única para entender los mecanismos que guían el inicio de la vida humana.