Vědci zachycují první 3D obrazy implantace lidského embrya v reálném čase

Vědci z Institutu pro bioinženýrství Katalánska (IBEC) ve spolupráci s University Hospital Dexeus zachytili bezkonkurenční obrazy implantování lidského embrya. Je to poprvé, kdy byl proces zaznamenán v reálném čase a ve 3D.

Selhání procesu implantace v děloze je jednou z hlavních příčin neplodnosti, což představuje 60% spontánních potratů. Až dosud nebylo možné tento proces pozorovat u lidí v reálném čase a omezené dostupné informace pocházely ze statických snímků pořízených v konkrétních okamžicích během procesu.

„Zjistili jsme, že lidská embrya se pohybují do dělohy a během procesu vyvíjejí značnou sílu. Tyto síly jsou nezbytné, protože embrya musí být schopna napadnout děložní tkáň a být s ní zcela integrována. Je to překvapivě invazivní proces. I když je známo, že mnoho žen zažívá Bolest břicha A mírné krvácení během implantací nebyl samotný proces nikdy pozorován, “ Vysvětluje Samuel Ojosnegros, hlavní vyšetřovatel bioinženýrství IBEC pro skupinu reprodukčního zdraví a vůdce studie.

Aby se postupovala během implantace, embryo uvolňuje enzymy, které rozkládají okolní tkáň. Je však také známo, že je nutná síla, aby se pronikla do základních vrstev dělohy. Tato vláknitá tkáň je naplněna kolagenem, tuhým proteinem, který také tvoří šlachy a chrupavku. „Embryo otevírá cestu touto strukturou a začíná tvořit specializované tkáně, které se spojují s krevními cévami matky, aby se mohly krmit„přidává ojosnegros.

Výsledky výzkumného týmu ukazují, že lidská embrya vyvíjejí trakční síly na jejich prostředí a přestaví jej. „Zjistíme, že embryo táhne děložní matrici, pohybuje se a reorganizuje ji. Reaguje také na vnější síly. Předpokládáme, že kontrakce, ke kterým dochází in vivo, mohou ovlivnit implantace embryí„vysvětluje Amélie Godeau, výzkumný pracovník ve skupině Ojosnegros a spolupracující autor studie. Efektivní invaze embryí je tedy spojena s optimálním přemístěním matice, což zdůrazňuje důležitost těchto sil v procesu implantace.

Zlepšení našeho porozumění procesu implantace by mohlo mít významný dopad na míru plodnosti, kvalitu embryí a čas potřebný k otěhotnění pomocí asistované reprodukce.

Platforma pro studium implantace v laboratoři

Pro provedení studie vyvinul výzkumný tým IBEC platformu, která umožňuje embryi implantovat mimo dělohu za kontrolovaných podmínek. To umožňuje fluorescenční zobrazování a analýzu mechanických interakcí embrya s jeho prostředím. Platforma je založena na gelu složeném z umělé matrice tvořené kolagenem, která je hojná v děložní tkáni, a různých proteinech nezbytných pro vývoj embryí.

Pokusy byly prováděny s lidskými i myšími embryími, aby se umožnilo srovnání dvou implantačních procesů. Když embryo myši přijde do styku s dělohou, vyvíjí síly, aby přilepilo na jeho povrch. Děloha se pak přizpůsobí skládáním kolem embrya a obklopením do krypty dělohy. Naproti tomu lidské embryo se pohybuje dovnitř a úplně proniká do děložních tkání. Jakmile tam, začne růst radiálně zevnitř ven.

„Naše platforma nám umožnila kvantifikovat dynamiku implantace embryí a určit mechanickou stopu sil použitých v tomto složitém procesu v reálném čase„uzavírá Anna Seriola, výzkumná pracovníkyně IBEC a spolupracující autorka studie.

This study was conducted in collaboration with the Dexeus University Hospital (which donated all the embryos used in this study), the Biomimetic Systems for Cell Engineering group at IBEC, led by Elena Martínez, as well as other institutions such as the Barcelona Stem Cell Bank (IDIBELL), the University of Barcelona (UB), the Tel Aviv University, the Biomedical Research Networking Centre (CIBER) and the Institute for Research in Biomedical (IRB Barcelona).