La vía de señalización mTOR puede inducir un estado latente en células madre humanas y blastoides, similar a la diapausa embrionaria observada en algunos mamíferos.
Investigadores del Instituto Max Planck de Genética Molecular en Berlín, liderados por Aydan Bulut-Karslioglu, y del Instituto de Biotecnología Molecular de la Academia Austriaca de Ciencias en Viena, con Nicolas Rivron a la cabeza, han identificado un mecanismo que podría permitir a las células humanas pausar su desarrollo en una fase temprana, similar a la diapausa embrionaria observada en algunos mamíferos.
Los resultados de este estudio, publicados en la revista Cell, abren la puerta a posibilidades para la investigación en medicina reproductiva y desarrollo humano.
En algunos mamíferos, la diapausa embrionaria es un mecanismo natural que permite retrasar temporalmente el desarrollo del embrión, mejorando las posibilidades de supervivencia tanto del embrión como de la madre.
Este fenómeno se produce en la fase de blastocisto, justo antes de que el embrión se implante en el útero. Durante este estado latente, el embrión permanece flotando libremente y puede retrasar su desarrollo durante semanas o meses hasta que las condiciones sean óptimas para reanudar su crecimiento.
El estudio de Bulut-Karslioglu y Rivron exploró si este proceso podría ser replicado en células humanas, utilizando células madre humanas y blastoides, que son modelos de blastocisto derivados de células madre. Al inhibir una cascada molecular específica, la vía de señalización mTOR, lograron inducir un estado latente en estas células, similar a la diapausa.
La vía mTOR es crucial para regular el crecimiento y desarrollo de los embriones. Según Aydan Bulut-Karslioglu, "la vía mTOR es un importante regulador del crecimiento y la progresión del desarrollo en embriones de ratón".
Los experimentos demostraron que, al inhibir mTOR en células madre humanas y blastoides, el desarrollo se ralentizaba y las células exhibían una capacidad reducida para dividirse y adherirse al revestimiento uterino, características propias del estado de diapausa.
Sin embargo, este estado de latencia inducido por la inhibición de mTOR es temporal y reversible. Una vez que se reactiva la vía mTOR, las células retoman su desarrollo normal.
"Esto sugiere que los humanos podrían tener la capacidad inherente de ralentizar su desarrollo, aunque no utilicen este mecanismo de manera natural durante el embarazo", explicó Nicolas Rivron.
El equipo también explica que este estado latente parece estar restringido a un período específico del desarrollo temprano, coincidiendo con la etapa de blastocisto en otros mamíferos.
Este descubrimiento tiene implicaciones potenciales para la medicina reproductiva y los tratamientos de fertilización in vitro (FIV). Rivron menciona que, por un lado, la activación de mTOR podría acelerar el desarrollo embrionario, lo que aumentaría las tasas de éxito de la FIV.
Por otro lado, inducir un estado latente podría proporcionar más tiempo para evaluar la salud del embrión y sincronizar mejor la implantación con el estado del útero materno. "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", afirmó.
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