Investigadores han desarrollado organoides que pueden regenerarse como el endometrio, el revestimiento del útero que se desprende y se vuelve a formar durante el ciclo menstrual. El equipo utilizó estas mini estructuras 3D para simular procesos de reparación raramente observados, lo que podría informar futuras estrategias terapéuticas para la renovación de tejidos y la cicatrización de heridas. Los hallazgos se publicaron en Cell Stem Cell el 28 de abril.
El misterio de la autoreparación del endometrio
El endometrio tiene una capacidad única para repararse a sí mismo después del sangrado menstrual sin dejar cicatrices, pero cómo lo hace sigue siendo un misterio. Hasta este estudio, era difícil replicar esta actividad en el laboratorio y estudiarlo en personas es demasiado invasivo, dice la coautora Konstantina Nikolakopoulou, bióloga molecular que realizó la investigación mientras estaba en el Instituto Friedrich Miescher de Investigación Biomédica en Basilea, Suiza.
“Es fantástico tener un sistema modelo en el que puedas hacer experimentos”, dice Deena Emera, bióloga evolutiva del Instituto Buck de Investigación sobre el Envejecimiento en Novato, California. Los conocimientos sobre la reparación del endometrio no solo ayudarán a los científicos a comprender mejor enfermedades ginecológicas como la endometriosis, sino que también podrían ser relevantes para la investigación de la regeneración en otros tejidos.
¿Cómo se creó el organoide menstrual?
Los organoides de Nikolakopoulou se desarrollaron a partir de modelos que su antiguo supervisor creó en 2017. Para esos modelos, los investigadores tomaron una biopsia del endometrio de una persona, separaron los tipos celulares y mezclaron solo las células epiteliales (las células del tejido del endometrio) con una membrana gelatinosa. Esto permitió que las células se auto-organizaran en una estructura hueca y esférica que actuaba como el endometrio.
Nikolakopoulou y su equipo llevaron el modelo al siguiente nivel al emular el ciclo menstrual en sus células. Primero, trataron los organoides con estrógeno y progesterona, hormonas que señalan la transición de las fases menstruales. Luego, retiraron las hormonas, lo que ocurre naturalmente en este punto del ciclo debido a la actividad de los ovarios. En las personas, la reducción de progesterona provoca el desprendimiento del endometrio, o menstruación.
El tipo de células que desencadenan el desprendimiento no estaba presente en el organoide, por lo que el equipo tuvo que romper mecánicamente el tejido con una pipeta para simular la degeneración. Luego observaron cómo se regeneraba, tal como en un endometrio humano.
Limitaciones y próximos pasos
Nikolakopoulou dice que los organoides son simples y contienen solo células epiteliales, en lugar de un microambiente completo de varios tipos celulares, como células inmunes, estromales y endoteliales, y componentes como oxígeno y sangre. Es mejor primero entender cómo “descomponer el rompecabezas y luego comenzar a aumentar la complejidad”, señala.
Investigaciones previas en primates sugirieron que las células madre del tejido profundo son responsables de la renovación del endometrio. Pero cuando Nikolakopoulou y sus colegas analizaron el tejido que los organoides desprendieron, vieron que estaban involucradas las células luminales, otro tipo de célula epitelial. Ubicadas en la superficie del endometrio, estas células ayudan a que los embriones se implanten en el endometrio antes del embarazo.
Implicaciones para la medicina regenerativa
Este avance no solo abre nuevas vías para estudiar enfermedades como la endometriosis, sino que también proporciona un modelo para investigar la reparación de tejidos en general. La capacidad de observar y manipular la regeneración tisular en un organoide podría acelerar el desarrollo de terapias para heridas y regeneración de órganos.
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