Descubren que una proteína inflamatoria es crucial para el desarrollo embrionario

Es la primera vez que se demuestra que la IL-6 facilita el desarrollo embrionario de mamíferos y actúa sin ser la respuesta a un patógeno. También conocida como citoquina, la IL-6 es un tipo de proteína que desempeña un papel crucial en el sistema inmunológico humano y ayuda a regular la inflamación en respuesta a una infección bacteriana. Esta proteína también se ha relacionado con una variedad de enfermedades, como la artritis reumatoide, y es un componente importante de la tormenta de citoquinas, como la causada en casos graves de covid-19.

Los autores del trabajo, publicado hace unos días en la revista Stem Cell Reports,   habían estudiado previamente los mecanismos por los cuales una proteína conocida como C/EBPa impulsa la transformación de células diferenciadas en células madre pluripotentes. Descubrieron que este proceso requería de IL-6 y que C/EBPa regulaba la expresión genética de la citoquina. Los investigadores postularon que sus observaciones reflejaron una función de IL-6 y C/EBPa durante la formación de células madre pluripotentes, algo que ocurrió en las primeras etapas del desarrollo embrionario.

El laboratorio dirigido por el Dr. Thomas Graf, jefe de grupo en el CRG, hizo el descubrimiento al estudiar cómo se forman dos tejidos en las primeras etapas de desarrollo en embriones de ratón: el trofectodermo, que se encuentra en la capa externa del embrión y está compuesta de células que darán lugar a la placenta; y la masa celular interna, un grupo de células que se transformarán en las estructuras principales del embrión.

Estudiando los genes que expresan estos dos tejidos, el grupo encontró que tanto la C/EBPa como su gen diana, la IL-6, se expresan en el trofectodermo, mientras que el receptor de la proteína IL-6 se expresa en la masa celular interna. Esto sugiere que las células del trofectodermo secretan IL-6 y activan los receptores en la masa celular interna, una hipótesis confirmada por los experimentos que se hicieron a continuación.

Un ‘nicho’ para las células madre embrionarias

El equipo científico pudo demostrar que la reducción de los niveles de IL-6 perjudicaba la formación de blastocitos, embriones de cinco o seis días de desarrollo. Esto sugiere que el trofectodermo actúa como un nicho para las células madre embrionarias en la masa celular interna, un proceso similar a como las células del estroma en la médula ósea permiten la formación de células madre sanguíneas.

“Sabíamos que los tejidos embrionarios tempranos tienen conversaciones entre sí, porque los estudios previos han demostrado que los factores solubles producidos por la masa celular interna facilitan el desarrollo del trofectodermo. Lo novedoso es el descubrimiento de un mecanismo directo que permite esta comunicación en la dirección opuesta. El hecho de que involucró una citoquina más bien conocida por sus propiedades en la inflamación en la vida adulta hace que este hallazgo sea aún más sorprendente”, afirma el Dr. Graf.

Aunque los experimentos no pueden repetirse con embriones humanos por razones éticas, el descubrimiento de un patrón de expresión similar al de IL-6 y su receptor sugiere que un mecanismo similar también opera en humanos.

Marcos Plana , primer autor del estudio, avanza los siguientes pasos que dará el grupo: “Nuestros datos muestran que C/EBPa activa la expresión del gen IL-6 del trofectodermo. Esto plantea la posibilidad de que también regule otros genes restringidos al trofectodermo y quizás sea un impulsor del desarrollo del trofectodermo. El nuevo estudio ilustra que quedan más misterios por resolver en torno a los primeros eventos de nuestras vidas”.