Recrean el entorno de la fecundación con un modelo experimental en 3D para mejorar las técnicas de reproducción asistida

En concreto, a través de este trabajo se han desarrollado organoides de oviducto bovino, que son pequeñas estructuras tridimensionales originadas en el laboratorio a partir de células de vaca extraídas del oviducto, el conducto que conecta el ovario con el útero. Estos reproducen el funcionamiento del oviducto real, el lugar donde se produce la fecundación y el desarrollo inicial del embrión en los mamíferos.

Al respecto, los autores, que han publicado en la revista especializada `Cellular and Molecular Life Sciences` y que han contado con la colaboración con la Universidad de Murcia, han indicado que los organoides responden a hormonas como el estradiol y la progesterona, recreando los cambios hormonales del ciclo reproductivo. A su juicio, este hallazgo podría tener implicaciones para las técnicas de reproducción asistida.

"Estos organoides no solo mantienen la estructura polarizada del epitelio del oviducto, sino que también conservan su capacidad de responder a señales hormonales, lo que les permite generar un entorno muy similar al fisiológico", ha explicado el primer autor de este estudio, Sergio Navarro-Serna. No obstante, el mismo ha sido liderado por el miembro del CBM-CSIC-UAM y del Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF), el doctor Vicente Pérez García.

Ahondando en el oviducto, los investigadores han señalado que este crea un entorno que cambia a lo largo del ciclo reproductivo y que es esencial para que el óvulo y el espermatozoide estén en las mejores condiciones para la fecundación y para que el embrión inicie su desarrollo. Este entorno está regulado por el estradiol y la progesterona, que controlan la secreción de las moléculas necesarias para estos procesos.

ORGANOIDES QUE REPRODUCEN ESTRUCTURA Y FUNCIONES DEL OVIDUCTO

Así, y debido a que los modelos tradicionales de estudio, como los cultivos en dos dimensiones o los esferoides, no logran imitar completamente la complejidad del oviducto real, lo que limitaba la investigación de la reproducción y el desarrollo de nuevas estrategias en reproducción asistida, se han desarrollado estos organoides, que ofrecen una solución más precisa, ya que reproducen tanto la estructura como las funciones del oviducto.

Los mismos han sido creados a partir de células epiteliales que recubren el interior del oviducto bovino y que son las encargadas de producir buena parte de las secreciones necesarias para la fecundación y el desarrollo temprano del embrión. Los obtenidos por este método son capaces de organizarse en estructuras tridimensionales funcionales y conservan la capacidad de responder a hormonas y de producir secreciones con un perfil parecido al del entorno natural.

Con todo, y según los expertos, los resultados muestran que la exposición de estos organoides 3D al estradiol o la progesterona inducen cambios específicos en la expresión génica y en la composición de las secreciones que producen. Ello representa fielmente las fases del ciclo reproductor, han puesto de manifiesto.

Por otro lado, este trabajo ha constatado también que las secreciones generadas por estos organoides reproducen en gran medida la composición del fluido natural del oviducto. De este modo, los experimentos funcionales muestran que estas, especialmente las generadas bajo estimulación con estradiol, son capaces de mejorar procesos fundamentales para los espermatozoides, como la capacitación y la reacción acrosómica, pasos esenciales para que puedan fecundar el óvulo.

En este sentido, desde el CBM-CSIC-UAM han afirmado que la capacitación permite a los espermatozoides prepararse para la fecundación, cuando se exponen al ambiente especial del oviducto, enriquecido en proteínas y moléculas que les permite moverse más rápido y de forma más eficiente, además de preparar su membrana para interactuar con el óvulo. Así, mediante la reacción acrosómica, los espermatozoides pueden `romper` la capa externa que protege al óvulo para entrar y fecundarlo.

Por último, los expertos han indicado que estos datos posicionan a los organoides del oviducto como una plataforma innovadora para estudiar la comunicación entre las células reproductoras y el entorno materno, además de que este modelo podría contribuir al desarrollo de nuevas estrategias para mejorar las técnicas de reproducción asistida. "Este sistema ofrece una alternativa reproducible y controlada para estudiar procesos fundamentales de la reproducción, con potencial para mejorar la eficiencia y la calidad de los embriones generados in vitro", ha finalizado Pérez García.