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Investigadores españoles identifican un gen esencial para el desarrollo de la placenta

El gen GPR126 es clave para la correcta formación de la placenta en ratones. Además, puede desempeñar un papel similar en el desarrollo de este órgano transitorio en humanos, ya que se ha observado que los hijos de las mujeres portadoras de mutaciones en GPR126 fallecían durante su gestación o al poco de nacer.

De izquierda a derecha: Rebeca Piñeiro, Joaquim Grego-Bessa, Vitor Samuel Leite, Luis Luna-Zurita, Donald MacGrogan, Rebeca Torregrosa-Carrión y José Luis de la Pompa. / CNIC

Científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) han identificado, en un modelo de ratón, un gen que resulta esencial para el desarrollo de la placenta durante la fase embrionaria. 

Los datos de su trabajo, que se publican hoy en la revista Science Advances, indican que el receptor 126 acoplado a proteína G (GPR126) es esencial para la maduración de un tipo celular específico en este órgano que regula el remodelado de los vasos sanguíneos del útero. Las anomalías cardíacas en los mutantes murinos para GPR126 son secundarias a defectos placentarios, lo que refleja la relación íntima entre la placenta y el corazón del feto. 

Además, GPR126 podría desempeñar un papel similar en el desarrollo placentario de los humanos. Se ha visto que los hijos de mujeres portadoras de mutaciones en este gen fallecían durante su gestación o al poco de nacer, y el 30 % de las madres sufrían de preeclampsia, condición que afecta al 5-8 % de los embarazos y que consiste en un incremento de la presión arterial que afecta a la madre y al bebé, y que puede dar lugar a la muerte de este.

En humanos, los hijos de mujeres portadoras de mutaciones en GPR126 fallecían durante su gestación o al poco de nacer

Se sabe que GPR126 es necesario para la maduración del sistema nervioso periférico (SNP) –compuesto por nervios y neuronas que se encuentran fuera del cerebro y la médula espinal–, la formación de los huesos y cartílagos y el desarrollo del oído interno en modelos animales. En humanos, las mutaciones en este gen se han asociado con malformaciones en el esqueleto y contracturas congénitas de las extremidades. 

GPR126 y el desarrollo cardíaco

El grupo que dirige José Luis de la Pompa identificó inicialmente a GPR126 como un gen regulado por la vía de señalización NOTCH (un sistema de señalización celular altamente conservado en los animales) durante el desarrollo cardíaco. Esto les hizo pensar que este gen podría influir en la proliferación y diferenciación de los cardiomiocitos –células cardiacas– en el corazón en crecimiento.

Previamente, otros grupos habían propuesto que GPR126 se requería para la maduración del corazón en roedores y en pez cebra, sin embargo, no se había establecido definitivamente si esta hipótesis era cierta.

En este estudio el grupo demuestra, a través de técnicas genéticas, que GPR126 no es necesario para el desarrollo cardíaco en el ratón, pero sí tiene un papel esencial en la formación de la placenta.

A través de técnicas genéticas, los investigadores demostraron que GPR126 no es necesario para el desarrollo del corazón en roedores, pero sí tiene un papel esencial en la formación de la placenta

“La inactivación global de GPR126 en ratones provoca un adelgazamiento de las paredes del corazón y la muerte embrionaria”, explica De la Pompa. Sin embargo, “su inactivación específica en el corazón no afecta el desarrollo embrionario ni altera la función cardíaca”, añade el experto. 

Por el contrario, la expresión de este gen únicamente en el corazón “no rescata la letalidad de roedores deficientes en GPR126, lo que indica que la muerte embrionaria no se debe a un desarrollo cardíaco defectuoso”, explica Rebeca Torregrosa, primera autora del estudio. 

Tras analizar el modelo de pez cebra, los investigadores concluyen que GPR126 “tampoco está implicado en el desarrollo del corazón”. 

Modelo sobre la función de GPR126 en el remodelado de la vasculatura materna en la placenta. / CNIC

Desarrollo embrionario

GPR126 se expresa también en un tipo celular específico de la placenta, las células gigantes del trofoblasto –que aportan nutrientes y protección al bebé en crecimiento–. “Estas células son de vital importancia para la implantación del embrión y el mantenimiento del embarazo”, señala el investigador.

El grupo ha demostrado que la inactivación de GPR126 en el feto permite la supervivencia si este órgano transitorio tiene una copia normal del gen. En cambio, su inactivación, tanto en el embrión como en la placenta, causa la muerte embrionaria.

“Un paso crucial en el desarrollo placentario es la remodelación de las arterias maternas que forman parte de este órgano, conocidas como arterias espirales, las cuales aumentan de diámetro para permitir un incremento del flujo sanguíneo hacia el embrión. Fallos en este proceso están asociados a patologías del embarazo como la preeclampsia, la restricción del crecimiento intrauterino e incluso abortos”, detalla el director del estudio.

La inactivación de GPR126, tanto en el embrión como en la placenta, causa la muerte embrionaria

El trabajo demuestra que GPR126 es esencial en el trofoblasto para la expresión de proteasas –enzimas que destruyen los enlaces de las proteínas– implicadas en la remodelación de las arterias espirales durante la formación de la placenta, lo que es imprescindible para la viabilidad embrionaria.

Los investigadores agregan que los ratones deficientes en GPR126 constituyen un modelo experimental para examinar el remodelado de las arterias espirales y la preeclampsia, y abren una posible vía de aplicación clínica en estudios de diagnóstico genético preimplantacional. 

Referencia:

Torregrosa-Carrión et al. “Adhesion G protein-coupled receptor Gpr126/Adgrg6 is essential for placental development”. Science Advances 2021. DOI: 10.1126/sciadv.abj5445 

Fuente:
CNIC
Derechos: Creative Commons.
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