La metilación del ADN materno regula el desarrollo temprano del embrión

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

El trofoblasto constituye rl conjunto de células de la capa externa del blastocisto que forman parte de la placenta y son necesarias para la nutrición y correcta implantación del embrión en el útero materno. Imagen cortesía de Veronica La Padula.

El trofoblasto constituye el conjunto de células de la capa externa del blastocisto que forman parte de la placenta y son necesarias para la nutrición y correcta implantación del embrión en el útero materno. Imagen cortesía de Veronica La Padula.

La metilación del ADN juega un papel esencial en el desarrollo embrionario temprano. Sin embargo, el papel de esta modificación epigenética – que no afecta la secuencia de nucleótidos –en la formación del trofoblasto o conjunto de células de la capa externa del blastocisto que forman parte de la placenta y son necesarias para la nutrición y correcta implantación del embrión en el útero materno no había sido evaluado en profundidad.

Un reciente estudio del Instituto Babraham, Reino Unido, acaba de revelar que la metilación del ADN materno interviene en el control de la expresión de genes relacionados con la función del trofoblasto, lo que apunta a un papel de la metilación más extenso del que se pensaba.

Los investigadores analizaron embriones de hembras de ratón deficientes para las enzimas encargadas de metilar el ADN y observaron que además de resultar letal para el desarrollo del embrión, la ausencia de metilación afectaba al trofoblasto, reduciendo la capacidad de adhesión de las células gigantes del trofoblasto que conforman la capa externa del lugar de implantación del embrión, y distorsionando así su capacidad para invadir el tejido uterino.

Además, el equipo analizó los perfiles de expresión de los embriones cuyos patrones de metilación estaban alterados y encontró que 368 genes se expresaban de forma diferente. Muchos de estos genes son importantes para la diferenciación y función de las células que conforman el trofoblasto y están relacionados con rutas moleculares que controlan la adhesión y migración celular. Es el caso del gen Scml2, que codifica para una proteína del complejo Polycomb, cuya metilación del promotor –y consiguiente silenciamiento de la expresión –es mantenida específicamente en las células del trofoblasto.

“Nos sorprendió encontrar que la metilación del ADN en el óvulo juega un papel mayor en el desarrollo de la placenta que la metilación que se produce tras la fecundación, mientras que en el embrión las dos son importantes,” explica Miguel Branco, director del trabajo. “La evolución, al parecer, ha proporcionado a las madres las herramientas para controlar el crecimiento de su progenie durante el embarazo por medio de las instrucciones en el desarrollo de la placenta.”

La metilación del ADN es esencial para el desarrollo del trofoblasto. Imagen: National Institute of General Medical Sciences.

La metilación del ADN es esencial para el desarrollo del trofoblasto. Imagen: National Institute of General Medical Sciences.

Los resultados del trabajo demuestran por primera vez que la metilación del ADN es esencial para el desarrollo del trofoblasto y resaltan el papel de la metilación materna en este proceso. Así, además de actuar a través de los mecanismos de impronta ya conocidos y descritos en trabajos previos, ahora se conoce que la metilación del ADN regula la expresión de genes necesarios para el mantenimiento del embrión. Aunque estudios futuros deberán evaluar si los resultados obtenidos son trasladables a humanos, los investigadores ya especulan que la conservación de la metilación en sitios concretos del genoma probablemente sea relevante para el desarrollo de la placenta también en humanos y que la metilación de los ovocitos ha evolucionado hacia tener un papel importante en las células que dan lugar al trofoblasto.

Por último, el estudio plantea hasta qué punto puede la salud materna influir en la descendencia, incluso antes de la concepción. “Sabemos que la nutrición el ambiente y el envejecimiento afectan al patrón de metilación de ADN en nuestras células, incluyendo los óvulos,” indica Wolf Reik, director del programa de Epigenética en el Instituto Babraham. “Una de las preguntas surgidas de esta investigación es si los cambios en la metilación del ADN relativos a la edad podrían contribuir al deterioro de la calidad de los óvulos, y por tanto afectar al éxito de los embriones o la placenta.”

Referencia: Branco MR, et al. Maternal DNA Methylation Regulates Early Trophoblast Development. Developmental Cell. 2015. Doi: 10.1016/j.devcel.2015.12.027

Fuente: Mum’s in control – even before you’re born. http://www.babraham.ac.uk/news/2016/01/egg_epigenetic_blueprint

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