Los hallazgos pueden explicar las bajas tasas de fertilidad con IVFVANDERBILT Una de las causas más preocupantes de la infertilidad es la incapacidad del embrión para implantarse en el útero. Se estima que alrededor de tres cuartas partes de todos los embriones no logran implantar correctamente. Y en aquellas mujeres que reciben tratamiento para la infertilidad, incluso cuando se trasplantan embriones sanos la tasa de fracaso es alto: hasta el 70 por ciento deja de atracar con éxito en el revestimiento del útero.
La interacción de señales entre el embrión y el útero durante la implantación es, sin embargo, los últimos hallazgos complejos por un grupo de investigadores de Vanderbilt puede aportar pistas para entender mejor esta enfermedad. El grupo, liderado por SK Dey, Ph.D., Profesor Dorothy Wells general de Pediatría y Biología Celular y del Desarrollo, ha encontrado pruebas en ratones sugieren que el estrógeno juega un papel crítico en la determinación de la ventana de la receptividad uterina para la implantación del embrión.
Un informe de trabajo de los investigadores, lo que podría tener implicaciones para la mejora de la fertilidad humana, aparece actualmente en la versión en línea de las Actas de revista de la Academia Nacional de Ciencias, EE.UU..
Los estudios muestran que un exceso de estrógeno altera la expresión de genes relacionados con la implantación-en el útero, lo que puede abolir rápidamente la receptividad uterina al embrión. Por otra parte, la cantidad de estrógeno suficiente para provocar estos cambios es muy pequeña.
"El aspecto más interesante de esta investigación es que un rango muy estrecho de los niveles de estrógenos puede alterar la implantación del embrión y la expresión génica", dijo Dey, quien también es jefe de la división de Biología Reproductiva y del Desarrollo. "Estamos hablando de niveles de nanogramos aquí, que yo considero que son las dosis casi fisiológicos en el ratón."
Para sus estudios, los científicos permitió a los ratones copulan, entonces extirpan los ovarios de ratones hembra para detener la producción normal de estrógeno y progesterona, ambos de los cuales son necesarios para que se produzca la implantación. Las dosis diarias de progesterona mantuvieron los ratones en un estado de "implantes diferidos," donde cualquier embrión en desarrollo, o blastocisto, presente permanecerían suspendidas en una especie de letargo. Fue en esta etapa que los investigadores fueron capaces de analizar el efecto de los estrógenos sobre el proceso de implantación.
Ellos encontraron que una sola inyección de cualquiera de 3, 10, o 25 nanogramos de estrógenos era capaz de iniciar la implantación. Sin embargo, la inyección de tres nanogramos de estrógenos era suficiente para prolongar la receptividad uterina en los ratones durante hasta cuatro días. El aumento de la dosis de estrógeno a 10 nanogramos cerrado rápidamente la ventana de receptividad: en 24 horas, el implante ya no ocurrió. Una segunda dosis de estrógenos, ya sea alta o baja, no rescató receptividad después de una dosis inicial alta.
Lo que es más notable, Dey dice, es que la misma sensibilidad a la progesterona no parece existir. "Puede aumentar la progesterona, dice de uno a cuatro miligramos, y aún así, la implantación estaría bien", dijo. "Y un alto nivel de progesterona no contrarresta este efecto estrógeno".
Cuando los investigadores analizaron la expresión de un puñado de genes, clave de la implantación específica en el lugar de implantación del blastocisto, encontraron un patrón anormal de la activación en los ratones que recibieron altas dosis de estrógeno. Los estudios futuros pueden arrojar luz sobre otros cambios en la expresión génica, y sobre si este efecto es irregular o uniforme en el útero.
"Será muy interesante ver si el patrón de expresión génica está cambiando de región a región dentro del útero con el cambio de los niveles de estrógeno", dijo Dey.
La aplicabilidad de estos hallazgos en humanos es incierta aún prometedor. Los niveles de estrógeno en las mujeres sometidas a fertilización in vitro en aumento debido a la hiperestimulación ovárica necesarios para la recuperación de múltiples óvulos. Una predicción de su investigación, Dey dice, es que la exposición del útero a este aumento de los niveles de estrógeno puede estar contribuyendo a las tasas de fracaso de implantación alta.
Los niveles de estrógeno en las mujeres pueden ser afectadas de otras maneras, también, si a través de las drogas o medicamentos que toman, los alimentos que comen, o ciertas toxinas ambientales que pueden encontrar, como algunos pesticidas, que pueden comportarse como estrógenos. Y, puede haber diferencias étnicas o de población, basados ??en la genética, que influyen en la sensibilidad a los estrógenos. Estos factores podrían contribuir a los fallos de implantación general, incluso entre aquellas parejas que no participan en programas de reproducción asistida.
Determinar si los niveles de estrógeno son tan restrictivos en humanos como en ratones es probable que no sea fácil, dice Dey.
"Los estudios realizados en mujeres sería muy difícil, y puede ser imposible", dijo. "Pero podría hacerse tomando pequeñas biopsias del útero durante el ciclo menstrual y mirando con atención la expresión de genes con el cambio de los niveles de estrógeno y progesterona. De esa manera, podríamos tener una idea. Por otra parte, los estudios similares en primates subhumanos pueden proporcionar información más significativa que pudiera ser relevante para los humanos ".
Los estudios actuales se realizaron en colaboración con Sanjoy K. Das, Ph.D., profesor asociado de Pediatría, y Bibhash C. Paria, Ph.D., profesor asociado de Pediatría, y fueron en gran medida la labor del anterior investigador asociado Wen- ge Ma, ahora un estudiante graduado en la UCSF, y Haengseok Song, Ph.D., un ex estudiante de posgrado, ahora un miembro post-doctoral en la Universidad de Washington en St. Louis.
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