Laboratorio de Fisiología Molecular Placentaria

Líneas de investigación:

Células madre placentarias: Aislamiento, caracterización y evaluación experimental de su utilidad clínica

La placenta reviste un gran interés como fuente de células para la medicina regenerativa dada la plasticidad fenotípica de muchos de los tipos celulares aislados de este tejido. Los tejidos placentarios son fáciles de obtener sin necesidad de procedimientos invasivos, proliferan rápidamente, se obtienen en gran masa y su uso no genera debates éticos, como con las células madre embrionarias (hESC). Publicaciones recientes indican que existen varios tipos de potenciales células madre derivadas de placenta humana, entre ellas, las células epiteliales del amnios (hAEC). Las hAECs expresan marcadores de células madre y poseen la capacidad de diferenciarse en los tres tipos de capas germinales: endodermo, mesodermo y ectodermo. A diferencia de las hESCs, las hAECs no expresan telomerasa y no son tumorigénicas. Estas propiedades, el aislamiento sencillo y la fácil disponibilidad de la placenta, vuelven al amnios una fuente útil y no controversial de células para el transplante y la medicina regenerativa. El objetivo general de nuestro nuevo proyecto de investigación es el estudio de la placenta humana como fuente novedosa y de gran interés, de células madre con capacidad regenerativa de tejidos con distintas patologías. En particular los objetivos para el presente tema de investigación son:

-Aislamiento y caracterización de células epiteliales de membrana amniótica humana

-Estudio de los mecanismos celulares involucrados en la diferenciación de las hAECs, respecto a la proliferación celular y apoptosis. Estudio de los caminos de transducción de señales activados.

-Como aplicación clínica a futuro, desarrollar una estrategia alternativa al transplante de hígado en pacientes con patología hepática crónica que lo requiera.

Mecanismos celulares involucrados en la acción de leptina sobre la supervivencia, migración, invasión y angiogénesis en un modelo de preeclampsia 

El éxito de la gestación depende del establecimiento de una interfase materno fetal exitosa. Las interacciones celulares se establecen de forma inicial, entre la decidua materna y los trofoblastos. La PE durante el embarazo se caracteriza por una placentación anómala, con hipoxia/isquemia placentaria, disfunción del endotelio materno, probablemente favorecida por una predisposición inmunogenética, con una inapropiada o exagerada respuesta inflamatoria sistémica. Existen dos manifestaciones de la preeclampsia (PE), una temprana y otra tardía. Se ha propuesto que ambas son consecuencia del estrés placentario, sin embargo entre ambos tipos de PE lo que difiere es el momento en que se genera la incorrecta perfusión placentaria.

Los aspectos condicionantes de la PE pueden ser disparados por mecanismos moleculares tempranos en la preñez que induzcan los diferentes fenotipos. El transcriptoma de placentas de mujeres con PE ha demostrado la alteración de la expresión de genes trofoblásticos, entre ellos la leptina. Los resultados obtenidos y publicados hasta el momento indican que leptina ejerce un efecto antiapoptótico involucrando la disminución de la vida media de p53. Nos propusimos estudiar:

– Estudiar de los mecanismos celulares involucrados en la acción de leptina sobre la apoptosis inducida por hipoxia, como modelo de preeclampsia, en células trofoblásticas y el papel de la leptina en este proceso

– Estudiar de los mecanismos celulares involucrados en la acción de leptina sobre la migración, invasión y angiogénesis en la interfase materno fetal humana en normoxia y en un modelo de hipoxia

Participación de la vía de señalización proinflamatoria de NFkB en el rol de leptina en células placentarias.

Las señales de estrés son fisiológicas durante el periodo de peri-implantación y embriogénesis temprana y están reguladas por hormonas maternas, como la leptina, que preparan y señalizan al nuevo organismo para la implantación y el desarrollo. Los mecanismos de respuesta al estrés aseguran que los trofoblastos y las células madre del embrión sobrevivan e incluyen a un grupo de enzimas con actividad de quinasa de proteínas que regulan de manera jerárquica la activación de distintos factores de transcripción como c-Jun, Jun B, HIF y NFҡB. La interacción de leptina con las enzimas de estrés y los factores de transcripción como el NFκB en la placenta y el embrión temprano son un punto de interés en la investigación de la implantación. 

El factor NFҡB es un regulador central de la respuesta immune e inflamatoria. Se ha visto su activación  en el control de la implantación endometrial, y en la respuesta tolerogénica que prepara la madre para la implantación del blastocisto, procesos clave para una preñez exitosa. En particular nuestros objetivos para este estudio son:

– Determinar la participación de las vías de transducción de señales catenina y NFkB en la acción de leptina sobre la migración, invasión y angiogénesis en células placentarias normales

Estudio de la expresión de leptina en placentas preeclámpticas. Análisis epigenético de su promotor.

La expresión de leptina en placenta es altamente regulada incrementada tempranamente en la gestación. Se han evidenciado variaciones en la expresión de leptina en diversas patologías asociadas al embarazo como en preeclampsia (PE), diabetes gestacional o en restricción de crecimiento intrauterino. Por otro lado en la PE y la diabetes asociada al embarazo se asocian con hipoxia fetal temprana. Existe evidencia que sugiere que el desarrollo de ciertas patologías que tienen su origen en el ambiente intrauterino es debido a marcas epigenéticas que se generan durante esta etapa en respuesta a los distintos estímulos. Se ha reportado que la expresión génica de leptina se correlaciona de forma inversa a la metilación de su promotor pudiendo afectar el desarrollo fetal.  Se han observado también cambios en la metilación del promotor de leptina placentaria en pacientes con PE de desarrollo temprano, dada la relevancia de esta hormona en diferentes patologías asociadas al embrazado, nos propusimos estudiar:

– Estudiar la expresión de leptina en placentas preeclámpticas

– Análisis epigenético de su promotor

Efecto de leptina en la composición y función de microvesículas extracelulares placentarias (VEPs) 

Dada la importancia en la comunicación  materno-fetal durante el desarrollo gestacional, se encontró que la placenta libera continuamente moléculas a la circulación materna incluyendo hormonas, proteínas, ADN y ARN. Interesantemente se han identificado durante la gestación microvesículas extracelulares de origen placentario en la circulación materna sin conocerse completamente su función.  Más aún, la composición y cantidad de las microvesículas de origen placentario difieren en situaciones patológicas como la preeclampsia. Estudiamos la acción de las microvesículas placentarias sobre la proliferación, apoptosis y función inmunomoduladora en la interfase materno fetal y sistémica. Por otro lado analizaremos la acción del tratamiento con leptina, una citoquina relevante en la implantación, sobre la composición y función de las microvesículas placentarias aisladas.

En particular en este proyecto desarrollado nos abocaremos a:

– Purificación y caracterización de preparaciones de microvesículas extracelulares placentarias (VEs) obtenidas a partir de placentas normales y preeclámpticas. 

– Estudio del efecto de leptina en la composición y función de microvesículas extracelulares placentarias.