Un estudio de los laboratorios de Aydan Bulut-Karslioglu, del Instituto Max Planck de Genética Molecular de Berlín (Alemania), y de Nicolas Rivron, del Instituto de Biotecnología Molecular (IMBA) de la Academia Austriaca de Ciencias de Viena (Austria), ha identificado que los mecanismos moleculares que controlan la diapausa embrionaria también parecen ser accionables en las células humanas. Sus resultados fueron publicados en la revista 'Cell'.
Cabe contextualizar que en algunos mamíferos, el momento del desarrollo embrionario, que normalmente es continuo, puede modificarse para mejorar las posibilidades de supervivencia tanto del embrión como de la madre. Este mecanismo para ralentizar temporalmente el desarrollo, denominado diapausa embrionaria, suele producirse en la fase de blastocisto, justo antes de que el embrión se implante en el útero. Durante la diapausa, el embrión permanece flotando libremente y el embarazo se prolonga.
Este estado latente puede mantenerse durante semanas o meses antes de reanudarse el desarrollo, cuando las condiciones son favorables. Aunque no todos los mamíferos utilizan esta estrategia reproductiva, la capacidad de pausar el desarrollo puede activarse experimentalmente. Si las células humanas pueden responder a los desencadenantes de la diapausa sigue siendo una incógnita.
En esta nueva investigación, los científicos no realizaron experimentos con embriones humanos, sino que utilizaron células madre humanas y modelos de blastocisto basados en células madre llamados blastoides. Estos blastoides son una alternativa científica y ética al uso de embriones para la investigación. Los investigadores descubrieron que la modulación de una cascada molecular específica, la vía de señalización mTOR, en estos modelos de células madre induce un estado latente muy similar a la diapausa.
"La vía mTOR es un importante regulador del crecimiento y la progresión del desarrollo en embriones de ratón", comenta Aydan Bulut-Karslioglu, quien añade que "cuando tratamos células madre humanas y blastoides con un inhibidor de mTOR, observamos un retraso del desarrollo, lo que significa que las células humanas pueden desplegar la maquinaria molecular para provocar una respuesta similar a la diapausa".
Este estado latente se caracteriza por una división celular reducida, un desarrollo más lento y una menor capacidad para adherirse al revestimiento uterino. Es importante destacar que la capacidad para entrar en esta etapa latente parece estar restringida a un breve período de desarrollo.
"El tiempo de desarrollo de los blastoides puede extenderse hasta la etapa de blastocisto, que es exactamente la etapa en la que se produce la diapausa en la mayoría de los mamíferos", agrega el primer autor compartido Dhanur P. Iyer.
Además, esta latencia es reversible y los blastoides reanudan el desarrollo normal cuando se reactiva la vía mTOR.De esta forma, los autores concluyeron que los humanos, al igual que otros mamíferos, podrían poseer un mecanismo inherente para ralentizar temporalmente su desarrollo, aunque este mecanismo no se utilice durante el embarazo. "Este potencial puede ser un vestigio del proceso evolutivo que ya no utilizamos", insiste Nicolas Rivron.
"Aunque hemos perdido la capacidad de entrar en estado latente de forma natural, estos experimentos sugieren que, no obstante, hemos conservado esta capacidad interna y podríamos llegar a liberarla". Para la investigación básica, se plantea la cuestión de si las células humanas y de otros mamíferos entran en el estado latente a través de vías similares o alternativas y lo utilizan para los mismos fines, por ejemplo, para detener o cronometrar su desarrollo e implantación.
Los descubrimientos del equipo podrían tener implicaciones para la medicina reproductiva: "Por un lado, se sabe que un desarrollo más rápido aumenta la tasa de éxito de la fertilización in vitro (FIV), y el aumento de la actividad de mTOR podría lograrlo", explica Nicolas Rivron.
"Por otro lado, la activación de un estado latente durante un procedimiento de FIV podría proporcionar una ventana de tiempo más amplia para evaluar la salud del embrión y sincronizarlo con la madre para una mejor implantación dentro del útero". En general, los nuevos hallazgos brindan información imprevista sobre los procesos que rigen nuestro desarrollo temprano, lo que podría abrir nuevas vías para mejorar la salud reproductiva.
