Investigadores españoles encuentran las primeras funciones inmunes que aparecen en el embrión

Un equipo científico del Centro de Regulación Genómica de Barcelona (CRG) ha descubierto que los embriones recién formados maximizan sus posibilidades de supervivencia eliminando las células defectuosas. Es la respuesta inmune innata más temprana encontrada en los animales vertebrados hasta la fecha.

Los hallazgos, que se publican este miércoles en la revista científica Nature , pueden ayudar a comprender por qué algunos embriones no son viables en las primeras etapas de su desarrollo e impulsar nuevos estudios clínicos para tratar la infertilidad o los abortos espontáneos.

Un embrión es frágil en las primeras horas después de su formación. La rápida división celular y el estrés ambiental los hacen propensos a la acumulación de errores celulares, que a su vez provocan la muerte esporádica de las células madre embrionarias. Se supone que esta es una de las principales causas de problemas del desarrollo de un embrión antes de que este pueda implantarse.

Los organismos vivos pueden eliminar células erróneas usando células inmunes que llevan a cabo esta función. Sin embargo, un embrión recién formado todavía no es capaz de crear estas células especializadas. Para averiguar si los embriones pueden eliminar las células que mueren en ausencia de un sistema inmunológico, el equipo científico utilizó microscopía de alta resolución para filmar embriones de pez cebra y ratón, dos modelos científicos establecidos que se utilizan para estudiar el desarrollo de vertebrados.

Descubrieron que las células epiteliales, que colectivamente forman el primer tejido en la superficie de un embrión, pueden reconocer, ingerir y destruir las células defectuosas. Es la primera vez que se ha demostrado que este proceso biológico, conocido como fagocitosis epitelial, elimina errores celulares en los embriones recién formados.

«Mucho antes de que se formen sus órganos, una de las primeras tareas que realiza un embrión en desarrollo es crear un tejido protector», explica el doctor Esteban Hoijman, investigador y coautor de la investigación.

Según Hoijman, la fagocitosis epitelial es un proceso sorprendentemente eficiente gracias a la presencia de protrusiones en forma de brazos en la superficie de las células epiteliales. «Las células cooperan mecánicamente; al igual que las personas que distribuyen comida alrededor de la mesa del comedor antes de cenar, descubrimos que las células epiteliales empujan a las células defectuosas hacia otras células epiteliales, lo que acelera su eliminación», agrega.

«Nuestro estudio propone una nueva función para las células epiteliales en las primeras etapas de la embriogénesis, que se ha conservado evolutivamente en los vertebrados: actúan como carroñeras para eliminar las células muertas. Nuestro trabajo puede tener importantes aplicaciones clínicas en el futuro, por ejemplo, a través del desarrollo de nuevos métodos para evaluar la calidad de los embriones en la medicina reproductiva», afirma Verena Ruprecht, jefa de grupo en el programa de Biología Celular y del Desarrollo del CRG y autora principal del artículo.

Según los autores, el descubrimiento que indica que los embriones exhiben una respuesta inmune antes de lo que se pensaba anteriormente, motiva una exploración más profunda del papel de la cooperación mecánica como función fisiológica en los tejidos, la cúal aún no se comprende bien, y que podría ser de gran importancia en otros procesos biológicos como la homeostasis y la inflamación tisular.

El equipo estuvo liderado por el CRG, en colaboración con la Universidad Pompeu Fabra (UPF) y el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), así como la Universidad Paris-Diderot (Francia).