’Le mini-placente’ fanno luce sugli eventi precoci che sono fondamentali per il successo della gravidanza

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Le cellule degli organoidi del trofoblasto imitano le cellule della placenta che
Le cellule degli organoidi del trofoblasto imitano le cellule della placenta che invadono l’utero durante le prime settimane di gravidanza. Crediti: FMI/Università di Cambridge (immagine al microscopio a campo chiaro, colorata artificialmente)

La placenta fornisce ossigeno e sostanze nutritive al bambino in crescita, ma le sue prime interazioni con l’utero materno rimangono un enigma. Lavorando con versioni di placenta in via di sviluppo coltivate in laboratorio, i ricercatori dell’FMI hanno fatto luce su alcuni dei meccanismi alla base delle prime fasi della gestazione, cruciali per il successo della gravidanza. La comprensione del modo in cui la placenta si sviluppa e interagisce con il rivestimento interno dell’utero può fornire informazioni sui futuri trattamenti per condizioni come la pre-eclampsia, una pericolosa complicazione della gravidanza che può mettere a rischio la salute della madre e del suo bambino.

Nelle prime settimane di gestazione, la placenta - un organo temporaneo che fornisce al feto sostanze nutritive e ossigeno e smaltisce i rifiuti - si attacca alla parete dell’utero della madre. Le interazioni difettose tra la placenta e l’utero possono portare a gravi complicazioni della gravidanza, come la pre-eclampsia, che provoca pressione sanguigna elevata e proteine nelle urine. Se non viene trattata, la condizione può essere fatale per la madre e il bambino.

Nonostante il ruolo chiave della placenta, i meccanismi alla base del suo sviluppo rimangono sconosciuti. "In passato, lo studio della placenta umana ha rappresentato una sfida a causa della mancanza di sistemi modello adeguati", spiega Elisa Magistrati, ricercatrice post-dottorato nel laboratorio di Margherita Turco, il cui ultimo lavoro rivela che, quando si tratta di cellule placentari e materne, bisogna essere in due per ballare il tango.

Per osservare le prime fasi dello sviluppo della placenta, Turco e il suo team hanno coltivato in laboratorio delle "mini-placente". Questi organi in un piatto, noti come organoidi di trofoblasto, imitano le caratteristiche principali della placenta umana.

I collaboratori di Turco dell’Università di Cambridge hanno precedentemente dimostrato che le cellule immunitarie chiamate cellule natural killer uterine, che si trovano solo nell’utero materno, producono specifiche molecole immunitarie che possono influenzare il comportamento delle cellule placentari. Nel nuovo lavoro, l’équipe di Turco - in collaborazione con Ashley Moffett dell’Università di Cambridge e Roser Vento-Tormo del Wellcome Sanger Institute - ha aggiunto queste molecole immunitarie agli organoidi di trofoblasto e ha scoperto che esse promuovono lo sviluppo delle cellule placentari, contribuendo così al successo dell’incorporazione della placenta nel rivestimento dell’utero.

Il segnale immunitario prodotto dalle cellule natural killer uterine sembra anche influenzare l’espressione di geni, alcuni dei quali sono stati associati alla pre-eclampsia, nelle cellule placentari.

"La scoperta più importante è che esiste una comunicazione bidirezionale tra le cellule placentari dell’embrione e le cellule materne, che in questo caso sono cellule immunitarie", spiega Turco. "È un processo affascinante: si tratta di due tessuti diversi provenienti da due individui geneticamente distinti, eppure lavorano insieme".

Utilizzando le "mini-placente", i ricercatori potrebbero ora essere in grado di studiare come si verificano la pre-eclampsia e altre gravi complicazioni della gravidanza, afferma Magistrati. "È davvero gratificante poter finalmente rispondere ad alcune domande fisiologiche che non potevano essere esplorate prima".

Pubblicazione originale:

Qian Li*^, Andrew Sharkey*, Megan Sheridan*, Elisa Magistrati*, Anna Arutyunyan, Oisin Huhn, Carmen Sancho-Serra, Holly Anderson, Naomi McGovern, Laura Esposito, Ridma Fernando, Lucy Gardner, Roser Vento-Tormo^, Margherita Yayoi Turco^ e Ashley Moffett^ Le cellule natural killer uterine umane regolano la differenziazione del trofoblasto extravilloso all’inizio della gravidanza Cell Stem Cell (2024) Pubblicazione anticipata online
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Autore corrispondente