Científicos españoles graban, por primera vez el momento exacto de implantación de embrión humano

El fallo en la implantación uterina es una de las principales causas de infertilidad, y representa el 60 % de los abortos espontáneos. Hasta ahora, no se había podido observar este proceso en humanos en tiempo real, y la limitada información disponible provenía de imágenes fijas tomadas en momentos específicos del proceso.

Ahora, un equipo de científicos del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), en colaboración con el Hospital Universitario Dexeus, ha capturado las primeras imágenes de la implantación de un embrión humano. Es la primera vez que se graba el proceso en tiempo real y en 3D.

“Hemos observado que los embriones humanos se introducen en el útero, ejerciendo una fuerza considerable durante el proceso – señala Samuel Ojosnegros , líder del estudio en un comunicado -. Estas fuerzas son necesarias porque los embriones deben poder invadir el tejido uterino e integrarse completamente en él. Es un proceso sorprendentemente invasivo. Aunque se sabe que muchas mujeres experimentan dolor abdominal y un ligero sangrado durante la implantación, el proceso en sí nunca se había observado antes”.

A medida que avanza durante la implantación, el embrión libera enzimas que descomponen el tejido circundante. Sin embargo, también se sabe que se requiere fuerza para penetrar las capas subyacentes del útero. Este tejido fibroso está lleno de colágeno, una proteína rígida que también forma tendones y cartílago.

“El embrión se abre paso a través de esta estructura y comienza a formar tejidos especializados que se conectan a los vasos sanguíneos de la madre para alimentarse”, añade Ojosnegros.

Los resultados del estudio, publicado en Science Advances, revelan que los embriones humanos ejercen fuerzas de tracción sobre su entorno, remodelándolo.

“Observamos que el embrión tira de la matriz uterina, moviéndola y reorganizándola. También reacciona a señales de fuerza externas. Nuestra hipótesis es que las contracciones que ocurren in vivo podrían influir en la implantación embrionaria – afirma Amélie Godeau, coautora del estudio -. Por lo tanto, la invasión embrionaria efectiva se asocia con un desplazamiento óptimo de la matriz, lo que destaca la importancia de estas fuerzas en el proceso de implantación. Mejorar nuestra comprensión del proceso de implantación podría tener un impacto significativo en las tasas de fertilidad, la calidad embrionaria y el tiempo necesario para la concepción mediante reproducción asistida”.

Para llevar a cabo el estudio, el equipo del IBEC desarrolló una plataforma que permite la implantación de embriones fuera del útero en condiciones controladas. Esto facilita la obtención de imágenes de fluorescencia en tiempo real y el análisis de las interacciones mecánicas del embrión con su entorno. La plataforma se basa en un gel compuesto por una matriz artificial formada por colágeno, abundante en el tejido uterino, y diversas proteínas necesarias para el desarrollo embrionario.

El equipo de Ojosnegros realizó experimentos con embriones humanos y de ratón para comparar ambos procesos de implantación y detectaron algunas diferencias. Cuando el embrión de ratón entra en contacto con el útero, también ejerce fuerzas para adherirse a su superficie.

Pero en este caso, el útero se adapta entonces plegándose alrededor del embrión, envolviéndolo en una cripta uterina. En cambio, el embrión humano se desplaza hacia el interior y penetra completamente los tejidos uterinos. Una vez allí, comienza a crecer radialmente de adentro hacia afuera.

“Nuestra plataforma nos ha permitido cuantificar la dinámica de la implantación embrionaria y determinar la huella mecánica de las fuerzas empleadas en este complejo proceso en tiempo real”, concluye Anna Seriola, coautora principal del estudio.