Maggio 20, 2022

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Come si attacca il feto alle pareti dell’utero?

Tra cinque e sette giorni dopo la fecondazione, l’embrione umano aderisce alle pareti dell’utero. In alcuni casi, questa implementazione non riesce. Ma per studiare questo meccanismo, i biologi devono affrontare ovvie questioni etiche. Pertanto, una soluzione è riprodurre artificialmente lo sviluppo del feto, senza eseguire la fecondazione in laboratorio, a partire dalle cellule staminali pluripotenti umane (hPSC). Finora le strutture corrispondenti alle fasi sono state ottenute troppo tardi per studiare questa fase. Il team di Nicholas Riverrun dell’Istituto di biotecnologia molecolare dell’Accademia austriaca delle scienze (IMBA) ha affrontato con successo questa sfida.

Nel 2018 abbiamo ottenuto il primo modello di embrione di topo completo, costituito da strutture embrionali ed esogene di cellule staminali. La fase che ci ha incuriosito è stata la fase della blastocisti. Nell’uomo, viene raggiunto tra cinque e sette giorni dopo la fecondazione. Corrisponde allo stadio ottenuto nelle cliniche della fertilità in laboratorioDice Nicholas Riverron, prima di essere trapiantato nel grembo materno. Abbiamo chiamato queste strutture derivate da cellule staminali artificiali esplosivi.” Dal nostro primo articolo, sei laboratori hanno intrapreso la corsa per riprodurlo negli esseri umani. »

Non è banale avere la formazione spontanea di una struttura così sferica di cento cellule, organizzate in tre linee cellulari e cioè l’ectoderma (una struttura embrionale che poi formerà l’embrione), l’ectoderma (un tessuto esterno all’embrione che forma la placenta ) e l’endoderma primitivo (anch’esso extraembrionale che si svilupperà in una membrana, il sacco vitellino, amniotico). “L’intera difficoltà consiste nell’ottenere la prima e realmente pre-impianto fase. Per questo, le condizioni di coltura cellulare hPSC sono cruciali. Nicholas Riverron riassume. Con i colleghi, basandosi su decenni di lavoro nello sviluppo embrionale, si è concentrato su tre vie di segnalazione di interesse, ovvero i sistemi di comunicazione che regolano l’attività intracellulare. Riunendo le cellule hPSC più indifferenziate possibili e inibendo le vie di Hippo, ERK e TGF-β, il 70% degli aggregati di hPSC viene spontaneamente sovraregolato nei blastoidi.

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Successivamente, lo sviluppo della blastula continua ei ricercatori dimostrano il processo di differenziazione e organizzazione che si osserva normalmente per le blastocisti. Analizzando il profilo di espressione genica di diverse cellule, il team ha dimostrato di aver effettivamente ottenuto le tre linee cellulari di blastocisti: ectoderma, ectoderma ed endoderma primitivo.

In questa figura umana, i marcatori fluorescenti indicano i lignaggi delle cellule dell’endoderma (in giallo)Tropoctoderma (in ciano) L’endoderma primitivo (viola).

© N. Rivron / Natura / IMBA

Poi la squadra ha piazzato questi esplosivi in laboratorio Su tessuto composto da cellule endometriali, caratteristiche di quelle dell’utero. Se le cellule endometriali non vengono stimolate con ormoni, estrogeni e progesterone, l’impianto non ha successo, ma fino al 40% con la pre-stimolazione, indicando che esiste un controllo sul lato endometriale per consentire o meno l’impianto. Inoltre, gli esperimenti che sono stati fatti hanno dimostrato che le blastocisti, come le blastocisti, aderiscono alle cellule endometriali. Attraverso Un’area specifica dell’ectoderma che entra in contatto con l’ectoderma. Il segnale inviato da quest’ultimo sembra essere necessario per il trapianto. “Il futuro embrione è coinvolto nell’impianto e induce lo sviluppo della futura placenta, al contrario di dopo, in cui la placenta è essenziale per la crescita del feto. A questo punto, la questione chiave è l’implementazione di successo Ricordando Nicolas Delta delle Acque.

Restano da risolvere i meccanismi molecolari coinvolti. La loro comprensione consentirà, ad esempio, di sviluppare contraccettivi non ormonali che impediranno questa attivazione dell’impianto. Una singola dose in caso di rapporti non protetti consente di rinunciare alle restrizioni dei contraccettivi ormonali quotidiani. Sarà anche una buona notizia per le donne con cancro al seno che non possono assumere contraccettivi ormonali. Al contrario, il nostro lavoro apre anche strade per migliorare il successo dei trapianti nel contesto della fecondazione in vitro e della fecondazione. in laboratorio Parallelamente a questo lavoro, il ricercatore ha collaborato, con l’International Society for Stem Cell Research (ISSCR), per definire nuove linee guida etiche per il lavoro di inquadramento sugli esplosivi: sarebbe necessario ottenere l’approvazione dei comitati etici locali o nazionali per condurre ricerca sugli esplosivi umani ed è vietato trasferirli nell’utero, umano o animale.