Investigadores del Instituto Wellcome Sanger de la Universidad de Oxford, Reino Unido, han desarrollado el atlas más exhaustivo del endometrio humano. Este mapa, que cubre la gama más amplia de fases del ciclo menstrual jamás documentada, identifica diversos tipos de células y detalla los cambios dinámicos que experimentan a lo largo del ciclo. Los hallazgos, publicados en Nature Genetics, proporcionan nuevos conocimientos sobre el funcionamiento del endometrio, ofreciendo valiosa información para la investigación en salud femenina.
Este estudio forma parte del proyecto Human Cell Atlas, que busca cartografiar todos los tipos de células del cuerpo humano para revolucionar la comprensión de la salud y las enfermedades. Los investigadores han vinculado variantes genéticas asociadas con un mayor riesgo de endometriosis con dos tipos de células inmunitarias y dos tipos de células del estroma potencialmente implicadas en la enfermedad. Este descubrimiento abre nuevas vías para futuras investigaciones sobre la endometriosis.
Este Atlas de Células Endometriales Humanas está disponible en un formato interactivo y accesible públicamente. Se espera que este recurso se convierta en una herramienta clave para los investigadores, facilitando el desarrollo de modelos de laboratorio más efectivos y avanzando en el estudio del endometrio. De hecho, contar con un mapa detallado del endometrio proporciona a los investigadores una visión única de las células y sus interacciones que no se encuentran en otras partes del cuerpo. Este atlas permite una comprensión más profunda de los cambios en los tejidos durante el ciclo menstrual, destacando la notable capacidad del endometrio para regenerarse sin dejar cicatrices. Conocer esto es clave para avanzar en el conocimiento sobre la salud uterina y las condiciones asociadas.
«El endometrio humano ha sido en gran medida ignorado en los estudios celulares a gran escala de diferentes partes del cuerpo, por lo que disponer de un gran atlas de endometrio humano unicelular, de forma gratuita y que se seguirá ampliando, permitirá realizar nuevas investigaciones importantes para comprender y tratar enfermedades específicas, como la endometriosis», indicó Krina Zondervan, coautora principal del estudio.
Imagen limitada del endometrio
El endometrio permite el embarazo al proporcionar un entorno para la implantación de un óvulo fecundado. En ausencia de implantación, este tejido se desprende y se regenera cada mes sin dejar cicatrices. Debido a sus complejos y dinámicos cambios a lo largo del ciclo menstrual, el estudio del endometrio ha sido extremadamente desafiante.
Las enfermedades endometriales afectan a millones de mujeres a nivel global. La endometriosis afecta a cerca de 190 millones de mujeres y niñas en edad reproductiva en todo el mundo, según la Organización Mundial de la Salud (OMS) y, actualmente, no existe cura y su causa exacta sigue siendo desconocida.
Estudios anteriores sobre el endometrio y el útero han ofrecido una visión parcial del tejido, pero nunca habían logrado capturar todas las etapas del ciclo menstrual en su totalidad. El nuevo Atlas de Células Endometriales ha transformado este panorama al proporcionar datos detallados sobre 74 muestras endometriales. Estos datos han sido armonizados con información de células individuales de 47 personas, resultando en un atlas que abarca aproximadamente 626.000 células de 121 individuos. Este conjunto de datos incluye muestras de personas con y sin endometriosis, tanto durante ciclos menstruales naturales como bajo el uso de anticonceptivos hormonales.
Nuevos datos
Al analizar exhaustivamente y mapear espacialmente las más de 600.000 células y núcleos de alta calidad de 121 individuos, los investigadores superaron significativamente el número de donantes y células perfiladas en estudios anteriores sobre células individuales del endometrio. Este extenso análisis ha permitido identificar estados celulares previamente no descritos, como una población de células epiteliales CDH2+ (N-cadherina). La expresión genética de estas células, su ubicación en las glándulas basales y la comunicación predicha con fibroblastos basales sugieren que podrían ser las células madre o progenitoras epiteliales descritas en investigaciones previas. Definir el perfil transcriptómico de estas células abre nuevas oportunidades para investigar su papel en la reparación y regeneración del endometrio, así como en la fisiopatología de enfermedades asociadas, indican en el estudio.
Además, el atlas ha capturado múltiples estados celulares transitorios no previamente descritos, como preLuminal, preGlandular y subconjuntos de células estromales decidualizadas durante la fase secretora temprana/media. Este período es crucial para la preparación de la receptividad endometrial en respuesta al aumento de los niveles de progesterona. Una respuesta celular cuidadosamente regulada a los cambios en los niveles hormonales es esencial para la progresión del ciclo menstrual, la homeostasis tisular y la fertilidad. Por lo tanto, los estados celulares identificados podrían ofrecer nuevos objetivos terapéuticos para tratar trastornos endometriales y uterinos que implican disrupciones en la señalización hormonal y las respuestas celulares.
Además de las hormonas ováricas, los factores paracrinos producidos localmente son cruciales para la progresión del ciclo menstrual. El nuevo atlas incluye un mapa detallado y una plataforma interactiva que ilustra la comunicación célula-célula in vivo a lo largo del ciclo menstrual, enriqueciendo el conocimiento existente que se basa mayormente en cultivos celulares in vitro.
En este sentido, un hallazgo destacado es cómo la actividad de TGFβ es regulada por diferentes estados celulares epiteliales y mesenquimatosos tanto en el espacio como en el tiempo. La identificación detallada de las vías de señalización in vivo relacionadas con el ciclo menstrual ofrece oportunidades para mejorar los cultivos de organoides endometriales, que actualmente se complementan con inhibidores de TGFβ. Incorporar la señalización espacial y temporal de TGFβ en estos cultivos podría optimizar la respuesta fisiológica y la diferenciación celular, reduciendo las diferencias entre las células endometriales in vivo e in vitro.
El estudio también reveló diversas interacciones a través de las cuales los macrófagos uterinos (uMs) contribuyen a la regeneración sin cicatrices del endometrio, apoyando investigaciones anteriores que sugieren un papel clave de los uMs en este proceso. Estas interacciones son más evidentes alrededor de la menstruación, subrayando la importancia de los uMs en esta fase. Comprender si la alteración de estas interacciones contribuye a trastornos menstruales comunes, como el sangrado uterino anormal, podría abrir nuevas vías para desarrollar tratamientos basados en la inmunología.
«Contar con este recurso genómico profundo y a gran escala sobre el endometrio es inestimable si queremos llegar a comprender plenamente cómo funciona el endometrio en condiciones de salud y qué es lo que falla en afecciones como la endometriosis», señaló Magda Marečková, coautora principal de la investigación. «Desarrollar una prueba diagnóstica no invasiva y un tratamiento eficaz para esta enfermedad ha sido una prioridad para los médicos, investigadores y personas con endometriosis en todo el mundo y, aunque se necesita más investigación, nuestro estudio sugiere que ciertas células y vías están desreguladas en la endometriosis y podrían ser posibles objetivos de diagnóstico y terapia en el futuro», concluyó.
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