Vesículas extracelulares en la reproducción humama

Vesículas extracelulares en la reproducción humama

La comunicación entre células es fundamental para su correcto funcionamiento. Las células de nuestro cuerpo están enviando y recibiendo constantemente mensajes que se traducen en diferentes respuestas celulares y, algunas veces, en complejos procesos biológicos. Estos mensajes se componen de moléculas que son secretadas de diferentes formas por las células. Uno de los mecanismos más eficaces y mejor documentados de la comunicación celular son las vesículas extracelulares. Las vesículas extracelulares son estructuras de membranas secretadas por células que contienen moléculas y posibles mensajes en su lumen y que pueden llevarlas por largas distancias hasta que entren en contacto con otros tejidos receptores. El término vesícula celular se refiere a una población extremadamente heterogénea de mensajeros celulares de muy distinto tamaño y función. Exosomas, microvesículas y cuerpos apoptóticos son algunos ejemplos de la terminología usada para describir diferentes subpoblaciones de vesículas extracelulares.

Dado el papel fundamental que juegan las vesículas extracelulares en la comunicación celular y la función de las células, es muy probable que estas vesículas sean reguladores clave en la reproducción humana. De hecho, se ha pensado que estudiando las vesículas extracelulares, su naturaleza y los mensajes que transmiten, podríamos clarificar diferentes procesos reproductivos que todavía no entendemos en su totalidad, por no mencionar las posibilidades de mejorar los resultados clínicos.

Varios estudios han arrojado evidencias sólidas de la existencia de estas vesículas extracelulares en varios fluidos del cuerpo cruciales para la reproducción, como el líquido folicular, el fluido endometrial, el semen e, incluso, el líquido de las trompas de Falopio [1, 2]. Por poner un ejemplo, las principales poblaciones de vesículas extracelulares se han descrito en el plasma seminal [3]. Aunque su función aún no se ha determinado de forma concluyente, algunos informes recientes han determinado que la exposición de vesículas seminales aisladas a esperma de baja calidad podría mejorar su capacidad reproductiva, lo que abriría un campo muy prometedor en la investigación de las vesículas extracelulares del esperma [4]. Además, otros estudios han demostrado que las moléculas que llevan vesículas extracelulares en el líquido folicular están asociadas con resultados de la FVI y podrían usarse para predecir el éxito del ciclo. Sin embargo, nuestro grupo ha prestado especial atención al diálogo molecular entre el embrión y el endometrio ya que este proceso es fundamental para la correcta implantación del embrión y el embarazo.

Comunicación cruzada entre embrión y endometrio

Cuando un embrión se encuentra en el útero, bien por concepción natural o tras la transferencia de embriones, se enfrenta a una serie de eventos que, con suerte, culminarán en la implantación del embrión y el inicio de un embarazo. Durante esos primeros momentos de contacto con el endometrio, tanto el tejido materno como las células embrionarias externas secretan y reciben señales y estímulos que preparan ambas partes para el proceso de implantación. La estructura y el contenido de las vesículas extracelulares endometriales han sido muy bien descritos. Las vesículas extracelulares derivadas del embrión, por otro lado, son más difíciles de estudiar ya que el embrión es el único que las produce, en contraposición con el revestimiento endometrial completo con millones de células.

Por ello, nuestros laboratorios de FIV son el lugar perfecto para investigar las vesículas extracelulares embrionarias, ya que conservamos nuestros embriones en microgotas de medio de cultivo hasta que se convierten en blastocistos. El medio de cultivo puede ser analizado con posterioridad para constatar la existencia de estos organismos. Recientemente y después de comprobar varias metodologías, nuestro grupo ha conseguido aislar con éxito vesículas extracelulares a partir de las microgotas de medio de cultivo utilizadas, esto constituye el primer paso para comprender la importancia de estas vesículas para la embriología y el proceso de implantación. Además, nuestros datos sugieren que las vesículas extracelulares ya están presentes en el medio de cultura no expuesto a los embriones. Dicho hallazgo incluso puede hacer cambiar la forma en la que observamos los medios de cultivo y puede abrir la puerta a un sinfín de nuevas cuestiones muy interesantes para la investigación de las vesículas extracelulares de origen no embrionario [5].

Aunque aún existen muchos retos tecnológicos que superar para optimizar el aislamiento de las vesículas extracelulares embrionarias, ahora parece más posible que nunca empezar a descifrar los secretos que podrían esconder estas vesículas. Por ejemplo, se descubriría que algunos embriones se diferencian en la tasa de producción de vesículas extracelulares o en las moléculas que las vesículas extracelulares transportan, las vesículas extracelulares podrían convertirse en indicadores de la embriología y la viabilidad del embrión, asentando las bases para un nuevo método que mejore la selección de embriones en un ciclo de FIV.

Las vesículas extracelulares han demostrado también tener una gran importancia en el campo de la biología del cáncer, ya que estos pequeños “paquetes” pueden diseñarse para transportar y dejar su carga en células específicas. Además, son de gran utilidad para el diagnóstico de enfermedades en etapas tempranas. Estos descubrimientos junto con el material del que disponemos en el laboratorio de FIV nos motivan a seguir explorando las posibilidades que pueden tener las vesículas extracelulares para ayudarnos a entender algunas de las cajas negras de la medicina reproductiva, así como su uso como biomarcadores de la competencia embrionaria.

 

  1. Simon C, Greening DW, Bolumar D, Balaguer N, Salamonsen LA, Vilella F. Extracellular Vesicles in Human Reproduction in Health and Disease. Endocrine reviews. 2018;39(3):292-332.
  2. Machtinger R, Laurent LC, Baccarelli AA. Extracellular vesicles: roles in gamete maturation, fertilization and embryo implantation. Hum Reprod Update. 2016;22(2):182-93.
  3. Hoog JL, Lotvall J. Diversity of extracellular vesicles in human ejaculates revealed by cryo-electron microscopy. Journal of extracellular vesicles. 2015;4:28680.
  4. Murdica V, Giacomini E, Alteri A, Bartolacci A, Cermisoni GC, Zarovni N, et al. Seminal plasma of men with severe asthenozoospermia contain exosomes that affect spermatozoa motility and capacitation. Fertil Steril. 2019;111(5):897-908.e2.
  5. Marin D, Seli E, Scott R. Extracellular Vesicles Can Be Isolated From Culture Media With And Without Exposure To Human Preimplantation Embryos. 8th International IVIRMA Congress 2019; April, 2019; Palma de Mallorca, Spain.2019.

Autor: Diego Marin

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