Desarrollo de un modelo de cultivo en chip para endometrio humano y sus posibles aplicaciones en la comunicación materno-fetal

Abstract

[ES] La infertilidad es un problema que cada día afecta a más personas. La edad en la que una mujer comienza a plantearse la maternidad cada vez es más elevada, y en muchas ocasiones el proceso no es fácil. Muchas parejas deciden asistir a clínicas de reproducción asistida para solucionar sus disfunciones reproductivas. Uno de los problemas más comunes está relacionado con las deficiencias en la implantación del embrión. Cuando se realiza la implantación de un embrión, cromosómica y morfológicamente normal, en un endometrio que está en fase receptiva, y no se produce la adhesión embrionaria para iniciar el embarazo, se habla de fallo en la implantación. Para que se produzca la implantación, el endometrio debe emitir unas señales que el embrión tiene que recibir e interpretar correctamente, y viceversa. Esta comunicación que existe entre el endometrio y el embrión es el punto fundamental de partida para el desarrollo del presente Trabajo Final de Grado. El chip de cultivo celular 3D de Emulate ha sido probado en cerebro, riñón, hígado etc., pero nunca se ha probado para endometrio. Se pretende conocer si el chip es válido para el cultivo de células típicas del tejido endometrial, para conseguir de esta forma tener un modelo más fiable para el posterior estudio de enfermedades relacionadas con la reproducción humana. Con las células y el medio extraídos del cultivo 3D se realizarán pruebas para comprobar la viabilidad del experimento. Las células epiteliales secretan al medio vesículas típicas de la comunicación materno-fetal, que son los exosomas (EXOs), los cuerpos apoptóticos (CAPs) y las microvesículas (MVs). Se estudiará mediante la técnica de Western Blot si se ha producido la secreción de estas vesículas a partir del medio de las células epiteliales cultivadas en el chip. Por otro lado, durante la segunda semana de cultivo celular en el chip se añadirán dos hormonas que inducen la decidualización, la cAMP y la MPA. Se extraerán las células del chip y se realizará una RT-qPCR para comprobar si el tratamiento inductor de la decidualización que se ha realizado en el chip durante la segunda semana de cultivo ha funcionado correctamente. Con estos experimentos se pretende crear un modelo de endometrio tridimensional para estudiar posteriormente enfermedades relacionadas con la reproducción, como por ejemplo la preeclampsia, que es una enfermedad que afecta a la decidualización endometrial, o la comunicación materno-fetal, para conseguir resolver problemas como el fracaso en la implantación recurrente, entre otros.

[EN] Infertility is a problem that affects more and more people every day. The age at which a woman begins to consider motherhood is increasingly higher, and in many cases the process is not easy. Many couples decide to attend assisted reproduction clinics to solve their reproductive dysfunctions. One of the most common problems is related to deficiencies in embryo implantation. When an embryo, chromosomically and morphologically normal, is implanted in an endometrium that should be in a receptive phase , and there is no adhesion between the two, we speak of implantation failure. For implantation to occur, the endometrium must emit signals that the embryo must receive and interpret correctly, and vice versa. This communication between the endometrium and the embryo is the fundamental starting point for the development of this Final Degree Project. The Emulate 3D cell culture chip has been tested on brain, kidney, liver, etc., but it has never been tested on endometrium. The aim is to find out whether the chip is valid for the culture of cells typical of endometrial tissue, in order to obtain a more reliable model for the subsequent study of diseases related to human reproduction. The cells and medium extracted from the 3D culture will be used to test the viability of the experiment. Epithelial cells secrete vesicles typical of maternal-fetal communication into the medium, which are exosomes (EXOs), apoptotic bodies (CAPs) and microvesicles (MVs). The secretion of these vesicles from the medium of the epithelial cells cultured on the chip will be studied by western blotting. On the other hand, during the second week of cell culture on the chip, two hormones that induce decidualization, cAMP and MPA, will be added. Cells will be extracted from the chip and RT-qPCR will be performed to check if the decidualizationinducing treatment performed on the chip during the second week of culture has worked correctly. The aim of these experiments is to create a three-dimensional endometrial model to subsequently study diseases related to reproduction, such as preeclampsia, which is a disease that affects endometrial decidualization, or maternal-fetal communication, in order to solve problems such as recurrent implantation failure, among others.