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10/2010

Una nueva técnica permite el cultivo in vitro de ovocitos fetales humanos

Meiosi in vitro

Una de las dificultades que encuentra la reproducción asistida en humanos es la falta de conocimiento sobre los procesos que rigen la meiosis en los gametos femeninos. Hasta el momento, no han existido modelos in vitro que permitieran reproducir lo que ocurre in vivo. Un grupo del Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología  ha desarrollado un trabajo que describe por primera vez una técnica que también permite cultivar ovocitos fetales humanos, gracias a un modelo que puede aplicarse en la evaluación de agentes tóxicos, permitiendo valorar su efecto en las primeras etapas de la reproducción humana.

A pesar de los grandes avances científicos y técnicos que han permitido el desarrollo de la reproducción asistida, la reproducción humana y en especial la formación de los gametos femeninos continúa siendo un campo muy poco explorado. Factores técnicos y éticos son sin duda uno de los mayores limitantes en el estudio de la meiosis femenina humana. Es importante señalar que una parte muy importante del proceso reproductivo en la mujer sucede durante su etapa fetal: es en este periodo que se configuran los ovocitos que seran fecundables en su vida adulta. La importancia de este proceso radica en que cualquier daño/problema que suceda durante esta etapa se verá reflejado en el proceso reproductivo. Hasta el momento actual, no han existido modelos in vitro que permitieran evaluar como los cromosomas progresan a través de la profase meiotica, por lo que el modelo diseñado por nuestro grupo permite por primera vez lograr que ovocitos fetales humanos progresen en estas diferentes etapas, y que esta progresión “reproduzca” de manera estandarizada y fiable lo que sucede in vivo.

Se analizaron la progresión de los ovocitos mediante una serie de proteínas que se encargan del apareamiento y sinapsis (proteínas REC8, SYCP1 y SYCP3) así como de la recombinación de material genético entre los cromosomas (proteína MLH1) (Imagen 1). El estudio de estas proteínas se realizó mediante microscopia acoplada a fluorescencia. Para determinar el mejor método de obtención de ovocitos a partir de ovarios fetales, se emplearon 4 diferentes técnicas, 2 mecánicas (punción del ovario o fragmentación ovárica) y 2 enzimáticas (tratamiento del ovario con tripsina o colagenasa+hialuronidasa). Además de evaluar que método de disgregación era el más adecuado se evalúo tambien la eficacia de aplicar un factor de crecimiento de células madre al medio de cultivo. Los ovocitos fueron evaluados en fresco (T0), a los 7, a los 14 y a los 21 días de cultivo (T7, T14 y T21).

Una vez cultivados y procesados se observó que aquellos ovocitos disgregados con métodos mecánicos se mantenían en un número mayor que los ovocitos disgregados con métodos enzimáticos en todos los tiempos de cultivo. Al mismo tiempo se observó que el número de células degeneradas (ovocitos no viables) fue menor entre los ovocitos disgregados mecánicamente. Por otro lado, es importante señalar que en los cultivos en que se empleó el suplemento de factor de crecimiento de células madre los valores de ovocitos obtenidos fueron mucho mayores que en aquellos que fueron cultivados únicamente con medio de cultivo estándar. El factor de crecimiento disminuyó además el número de células degeneradas independientemente del método de disgregación empleado.

Además de estos importantes  resultados metodológicos, se observó que el proceso de apareamiento y sinapsis se desarrollaba de forma equivalente a los procesos observados in vivo y que no se presentaron patrones anormales. En el caso de la recombinación, ésta solo se pudo observar en los ovocitos obtenidos con métodos de disgregación mecánica y que fueron cultivados con factor de crecimiento de células madre. La recombinación entre los cromosomas homólogos mimetizó lo descrito en in vivo.

Nuestro trabajo describe por primera vez una técnica que permite cultivar ovocitos fetales humanos y que estos emulen los patrones descritos tanto como para apareamiento y sinapsis como recombinación en in vivo. Los resultados obtenidos son reproducibles, fiables y estandarizados por lo que este modelo puede ser aplicado en la evaluación de agentes tóxicos y permite valorar su efecto en las primeras etapas de la reproducción humana.

Montserrat Garcia Caldés

Referencias

"A new culture technique that allows in vitro meiotic prophase development of fetal human oocytes". M.A. Brieño-Enríquez, P. Robles, R. García-Cruz, I. Roig, L. Cabero, F. Martínez, M. Garcia Caldés. Human Reproduction, Vol.25, No.1 pp. 74–84, 2010.

 
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