Comprensión de los mecanismos que subyacen a la diapausa embrionaria en ratones mamá hambrientos

Es difícil mantener un embarazo cuando escasea la comida o las condiciones son difíciles. Por eso muchos embriones de mamíferos pueden posponer su crecimiento para superar periodos de estrés ambiental y reanudar el desarrollo cuando las condiciones mejoran. Este estancamiento del desarrollo se conoce como diapausa embrionaria, y comprender los mecanismos que la explican podría ayudar a mejorar los tratamientos de la infertilidad, como la congelación de embriones. Ahora, investigadores del Centro de Excelencia en Ciencia Cerebral y Tecnología de la Inteligencia de la Academia China de Ciencias de Shanghai (China) han descubierto cómo los embriones que crecen en ratones hambrientos perciben la falta de nutrientes para inducir la diapausa. Publican su estudio en la revista Development el 11 de abril de 2024.

La falta de alimento es un conocido desencadenante de la diapausa embrionaria, pero hasta ahora no estaba claro cómo percibe el embrión el agotamiento de nutrientes en la dieta de la madre. "La inanición estacional es uno de los factores de estrés ambiental universales en la naturaleza", explica el profesor Qiang Sun, que dirigió el estudio. "Sin embargo, el proceso regulador de la diapausa en embriones en fase inicial no se conoce del todo. Así que decidimos examinar si la privación de nutrientes induce la diapausa embrionaria".

Al comparar ratones hambrientos y bien alimentados, el equipo descubrió que los embriones de los ratones hambrientos no se implantaban en el útero y su crecimiento se detenía en un momento temprano, cuando el embrión comprende una bola hueca de células llamada blastocisto. Estos embriones seguían siendo viables y podían empezar a desarrollarse de nuevo cuando se trasplantaban a una madre bien alimentada.

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Para averiguar qué nutrientes eran importantes para inducir la diapausa, los investigadores cultivaron embriones de ratón en fase inicial en placas que contenían distintos nutrientes. Descubrieron que los embriones cultivados en placas carentes de proteínas o carbohidratos detenían su desarrollo, mientras que los embriones expuestos a niveles normales de nutrientes no se detenían y seguían desarrollándose. A continuación, los científicos descubrieron que los sensores de nutrientes del embrión pueden detectar caídas en los niveles de proteínas o carbohidratos, lo que desencadena la entrada en diapausa.

El hallazgo de que los embriones cultivados sin proteínas ni carbohidratos pueden pausar su desarrollo significa que pueden sobrevivir más tiempo en el laboratorio. Creemos que nuestro estudio puede inspirar el desarrollo de nuevos métodos de conservación de embriones humanos", afirma el profesor Sun. "La crioconservación de embriones es un método muy utilizado, pero aún no hay consenso sobre cuándo pueden descongelarse y transferirse al útero. Muchos estudios clínicos han demostrado que la transferencia tradicional de embriones congelados puede aumentar el riesgo de problemas durante el embarazo. Por eso es necesario desarrollar métodos alternativos para conservar embriones".

Los estudios centrados en la diapausa pueden incluso tener implicaciones a largo plazo para los tratamientos contra el cáncer.