Il processo di impianto di un embrione umano in tempo reale è stato registrato per la prima volta grazie a un sistema che simula gli strati esterni dell'utero in 3D, sviluppato da un team guidato da ricercatori catalani.
L'impianto di un embrione umano registrato in tempo reale
Una migliore comprensione dei meccanismi alla base del processo di impianto è fondamentale e può avere un impatto importante sul miglioramento dei tassi di fertilità, oltre che sull'ottimizzazione della qualità degli embrioni e sulla riduzione del tempo di gravidanza nei processi di riproduzione assistita, afferma l'Istituto di Bioingegneria della Catalogna (IBEC), uno dei partecipanti allo studio, insieme all'Ospedale Universitario Dexeus; alla Banca delle Cellule Staminali di Barcellona; alle Università di Barcellona e Tel Aviv, al Centro per la Rete di Ricerca Biomedica e all'Istituto per la Ricerca Biomedica di Barcellona.
Il team ha sviluppato una piattaforma in grado di consentire agli embrioni di impiantarsi, al di fuori dell'utero materno e in condizioni controllate, per essere in grado di scattare immagini di fluorescenza in tempo reale e analizzare le interazioni meccaniche dell'embrione con l'ambiente, secondo uno studio pubblicato su Science Advances.
La piattaforma si basa su un gel composto da una matrice artificiale composta da collagene, molto presente nel tessuto uterino, e varie proteine necessarie per lo sviluppo degli embrioni. Gli esperimenti sono stati condotti sia con embrioni umani che di topo, il che ha anche permesso di confrontare entrambi i processi di impianto.
Il fallimento nel processo di impianto dell'embrione nell'utero è una delle principali cause di infertilità ed è responsabile del 60% degli aborti spontanei. Fino ad ora, non era stato possibile osservare il processo in tempo reale negli esseri umani e le poche informazioni disponibili provenivano da immagini fisse, scattate in momenti specifici del processo.
"Abbiamo osservato che gli embrioni umani si insinuano all'interno dell'utero esercitando una forza considerevole durante il processo. Queste forze sono necessarie, in quanto devono essere in grado di invadere il tessuto uterino in cui sono completamente integrate. È un processo sorprendentemente invasivo", afferma il ricercatore principale dello studio, Samuel Ojosnegros, dell'IBEC.
I risultati ottenuti rivelano che gli embrioni umani esercitano forze di trazione sul loro ambiente, rimodellandolo. Il team ha osservato che l'embrione tira l'utero, spostandolo e riorganizzandolo, sebbene reagisca anche ai segnali di forza esterna. "La nostra ipotesi è che le contrazioni che si verificano in vivo possano influenzare l'impianto dell'embrione", spiega Amélie Godeau, anch'essa firmataria dell'articolo e dell'IBEC.
Pertanto, un'efficace invasione dell'embrione è associata a un movimento ottimale dell'utero, il che evidenzia l'importanza di queste forze nel processo di impianto. Nel caso dei topi, il team ha visto che quando l'embrione entra in contatto con l'utero, esercita forze per aderire alla sua superficie e l'utero si adatta piegandosi attorno ad esso, in modo da essere avvolto in una cripta uterina.
Tuttavia, l'embrione umano esercita forze per muoversi verso l'interno, in modo da penetrare completamente nei tessuti uterini e una volta lì inizia a crescere radialmente, dall'interno verso l'esterno.