Hallado el papel clave de una proteína en la formación de la placenta y el desarrollo fetal
Un equipo de científicos del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBM) ha identificado un mecanismo crucial para la correcta formación de la placenta, el órgano que se forma durante el embarazo que actúa como barrera y puente biológico temporal entre la madre y el feto.
Los investigadores han descubierto que la proteína IRS2 es clave para el desarrollo del sincitiotrofoblasto, una estructura de la placenta indispensable para el intercambio de nutrientes y oxígeno entre la madre y el feto.
Los detalles del estudio, liderado por Vicente Pérez-García, se han publicado en la revista Stem Cell Reports.
Para garantizar el intercambio de oxígeno, nutrientes y productos de desecho entre la madre y el feto, la placenta debe desarrollar una extensa superficie en la que los vasos sanguíneos del embrión se sitúan muy próximos a la sangre materna, aunque ambas circulaciones permanecen físicamente separadas.
Si esta estructura no se forma correctamente, la capacidad de intercambio de la placenta puede verse comprometida, una situación conocida como insuficiencia placentaria y asociada a complicaciones del embarazo.
El papel clave de la proteína IRS2
Con modelos de ratón, el equipo observó que la falta de la proteína IRS2 ¿la cual transmite señales procedentes de factores de crecimiento similares a la insulina (IGF)¿ altera gravemente la organización de la interfaz de intercambio placentario.
La proteína IRS2 se concentra principalmente en el sincitiotrofoblasto, una capa celular multinucleada que recubre las vellosidades de la placenta.
Los ratones deficientes en esta proteína mostraron un desarrollo defectuoso de dicha capa, fallos en la fusión celular y una notable reducción de los vasos sanguíneos fetales.
Estas anomalías "disminuyen la superficie efectiva disponible para el intercambio de sustancias entre madre y feto, y contribuyen a explicar el menor crecimiento observado en los fetos deficientes en IRS2" explica Johanna Grinat, autora principal del estudio e investigadora del CBM.
Relevancia en placentas humanas y aplicaciones médicas
Tras los primeros resultados, los investigadores estudiaron si esta asociación entre la proteína y la formación de la placenta podía observarse también en humanos. Para ello, utilizaron diferentes aproximaciones experimentales y conjuntos de datos independientes.
Los análisis de células individuales de placenta humana mostraron que IRS2 se encuentra enriquecida en el sincitiotrofoblasto.
Este patrón se confirmó experimentalmente mediante la diferenciación de células madre de trofoblasto humano y utilizando organoides de trofoblasto, estructuras tridimensionales cultivadas en el laboratorio que reproducen algunas características fundamentales de la placenta humana.
Estos resultados muestran que la asociación entre la proteína IRS2 y el sincitiotrofoblasto está presente tanto en ratón como en humanos.
Sin embargo, los investigadores señalan que todavía serán necesarios nuevos estudios funcionales para determinar si IRS2 desempeña en la placenta humana exactamente la misma función demostrada en los modelos experimentales de ratón.
Estos hallazgos ofrecen una explicación biológica a investigaciones previas que habían detectado niveles inusualmente bajos de la proteína IRS2 en placentas de embarazos con restricción del crecimiento fetal.
El trabajo ayudará a comprender cómo la placenta conecta las señales de crecimiento celular con la propia organización física del órgano, situando a la proteína IRS2 como "una pieza clave" para entender el origen de diversas complicaciones de la gestación, explica Pérez-García.