La «batalla de los sexos» comienza en el útero cuando los genes del padre y la madre luchan por la nutrición.
diciembre 27, 2021Los científicos de Cambridge han identificado una señal clave que utiliza el feto para controlar el suministro de nutrientes de la placenta, revelando un tira y afloja entre los genes heredados del padre y la madre. El estudio, realizado en ratones, podría ayudar a explicar por qué algunos bebés crecen mal en el útero.
A medida que el feto crece, necesita comunicar a la madre sus crecientes necesidades de alimentos. Recibe su nutrición a través de los vasos sanguíneos de la placenta, un órgano especializado que contiene células tanto del bebé como de la madre.
Entre el 10% y el 15% de los bebés crecen mal en el útero y, a menudo, muestran un crecimiento reducido de los vasos sanguíneos en la placenta. En los humanos, estos vasos sanguíneos se expanden dramáticamente entre la mitad y el final de la gestación, alcanzando una longitud total de aproximadamente 320 kilómetros a término.
En un estudio publicado hoy en Developmental Cell, un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Cambridge utilizó ratones modificados genéticamente para mostrar cómo el feto produce una señal para estimular el crecimiento de los vasos sanguíneos dentro de la placenta. Esta señal también provoca cambios en otras células de la placenta para permitir que más nutrientes de la madre pasen al feto.
El Dr. Ionel Sandovici, el primer autor del artículo, dijo: “A medida que crece en el útero, el feto necesita alimento de su madre y los vasos sanguíneos saludables en la placenta son esenciales para ayudarlo a obtener la cantidad correcta de nutrientes que necesita. necesidades.
“Hemos identificado una forma en que el feto se comunica con la placenta para estimular la expansión adecuada de estos vasos sanguíneos. Cuando se interrumpe esta comunicación, los vasos sanguíneos no se desarrollan correctamente y el bebé tendrá dificultades para obtener toda la comida que necesita ”.
El equipo descubrió que el feto envía una señal conocida como IGF2 que llega a la placenta a través del cordón umbilical. En los seres humanos, los niveles de IGF2 en el cordón umbilical aumentan progresivamente entre las 29 semanas de gestación y el término: demasiado IGF2 se asocia con un crecimiento excesivo, mientras que una cantidad insuficiente de IGF2 se asocia con un crecimiento insuficiente. Los bebés que son demasiado grandes o demasiado pequeños tienen más probabilidades de sufrir o incluso morir al nacer y tienen un mayor riesgo de desarrollar diabetes y problemas cardíacos en la edad adulta.
El Dr. Sandovici agregó: “Sabemos desde hace algún tiempo que el IGF2 promueve el crecimiento de los órganos en los que se produce. En este estudio hemos demostrado que el IGF2 también actúa como una hormona clásica: es producida por el feto, ingresa a la sangre fetal, a través del cordón umbilical ya la placenta, donde actúa ”.
De particular interés es lo que revelan sus hallazgos sobre la pelea que ocurre en el útero.
En ratones, la respuesta a IGF2 en los vasos sanguíneos de la placenta está mediada por otra proteína, llamada IGF2R. Los dos genes que producen IGF2 e IGF2R están «impresos», un proceso mediante el cual los genes conmutadores moleculares identifican su origen parental y pueden activar o desactivar genes. En este caso, solo está activa la copia del gen igf2 heredado del padre, mientras que solo está activa la copia de igf2r heredada de la madre.
El autor principal, Dr. Miguel Constância dijo: “Una teoría sobre los genes impresos es que los genes expresados por el padre son codiciosos y egoístas. Quieren extraer tantos recursos como sea posible de la madre. Pero los genes expresados por la madre actúan como contramedidas para equilibrar estas demandas ».
“En nuestro estudio, el gen del padre impulsa las demandas del feto de vasos sanguíneos más grandes y con más nutrientes, mientras que el gen de la madre en la placenta intenta controlar la cantidad de nutrición que proporciona. Hay un tira y afloja en curso, una batalla de sexos a nivel del genoma «.
El equipo dice que sus hallazgos permitirán comprender mejor cómo el feto, la placenta y la madre se comunican entre sí durante el embarazo. Esto, a su vez, podría conducir a formas de medir los niveles de IGF2 en el feto y encontrar formas de usar medicamentos para normalizar estos niveles o promover el desarrollo normal de la vascularización placentaria.
Los investigadores utilizaron ratones, ya que es posible manipular sus genes para imitar varias condiciones de desarrollo. Esto les permite estudiar en detalle los diferentes mecanismos implantados. La fisiología y biología de los ratones tienen muchas similitudes con las de los humanos, lo que permite a los investigadores modelar el embarazo humano para comprenderlo mejor.
Los investigadores principales están basados en el Departamento de Obstetricia y Ginecología, la Unidad de Enfermedades Metabólicas del Consejo de Investigación Médica, parte del Instituto Wellcome-MRC de Ciencias Metabólicas, y el Centro de Investigación de Trofoblastos, todos de la Universidad de Cambridge.
La investigación fue financiada en gran parte por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias de la Vida, el Consejo de Investigación Médica, el Wellcome Trust y el Centro de Investigación Trophoblast.
Referencia
Sandovici, I et al. El eje impreso Igf2-Igf2r es fundamental para hacer coincidir la expansión de la microvascularización placentaria con el crecimiento fetal. célula de desarrollo; 10 de enero de 2022: DOI: 10.1016 / j.devcel.2021.12.005
