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L’impianto dell’embrione in utero: il ruolo del midollo osseo nei fallimenti di impianto

Perchè una gravidanza possa avere inizio, uno spermatozoo deve incontrare  un’ovocita, deve avvenire la fecondazione, e,  una volta in utero, la blastocisti che ne deriva deve impiantarsi (annidarsi) nella parete uterina. Se una di queste fasi non è possibile o viene ostacolata, la gravidanza non inizia, oppure non prosegue.

impianto blastocisti

Le condizioni che favoriscono o impediscono  l’impianto della blastocisti in utero non sono del tutto note, e molti dei fallimenti d’impianto che si verificano dopo un concepimento naturale o dopo un trattamento di  fecondazione assistita, ricadono ancora nel campo delle infertilità inspiegate.

La ricerca negli ultimi anni è concentrata nel fare luce  su uno dei meccanismi più importanti e affascinanti della gravidanza e sulle cause che possono impedire l’impianto.

In particolare un recentissimo studio ha dimostrato che  quando un ovocita viene fecondato,  cellule staminali del midollo osseo vengon richiamate e reclutate dall’utero, in modo da preparare un ambiente favorevole all’impianto dell’embrione.

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Il ruolo del midollo osseo nell’impianto dell’embrione in utero

Una ricerca pubblicata a settembre 2019 sulla rivista PLOS Biology, ha evidenziato come le cellule derivate dal midollo osseo svolgano un ruolo nei cambiamenti nell’utero del topo prima e durante la gravidanza, consentendo l’impianto dell’embrione e riducendo gli aborti.  Sebbene lo studio sia stato condotto su topi, si pensa che una disfunzione in questo meccanismo possa contribuire all’insuccesso dell’impianto e alla perdita della gravidanza anche nelle donne.

Le cellule staminali del midollo osseo possono diventare cellule del sangue o dei tessuti. Si sapeva già che nell’utero si differenziano in cellule del tessuto endometriale, ma fino ad ora non era noto se avessero una funzione specifica anche durante la gravidanza.

Reshef Tal e colleghi della Yale School of Medicine, autori dello studio in questione,  hanno sviluppato un protocollo di trapianto di midollo osseo che ha preservato l’ovaio e la funzione riproduttiva, consentendo loro per la prima volta di rintracciare queste cellule del midollo  durante la gravidanza. Gli autori hanno dimostrato che dopo aver raggiunto l’utero, le cellule staminali del midollo proliferano e diventano le cosiddette cellule della decidua, cellule uterine specializzate che sono fondamentali per nutrire l’embrione e sostenere il suo impianto.

II ruolo della proteina  Hoxa11 nei topi

Gli autori nella loro ricerca hanno utilizzato topi femmina privi di Hoxa11, una proteina che si trova nelle cellule dell’utero  ma anche nelle cellule derivate dal midollo osseo; questi topi sono noti per avere difetti nel rivestimento dell’utero e non sono in grado di rimanere incinte.

I topi femmina  con deficit parziale di Hoxa11 possono rimanere incinte  ma hanno aborti  ricorrenti. Gli autori hanno scoperto che dopo aver ricevuto trapianti di midollo osseo da topi sani, i topi con deficit di Hoxa11 hanno attivato i geni coinvolti nella preparazione del rivestimento uterino per la gravidanza e sono rimaste incinte. Nei topi con deficit parziale di Hoxa11, il trapianto di midollo osseo da topi sani ha impedito la perdita della gravidanza e permesso un normale numero di prole.

Il ruolo di Hoxa 11 nella donna

Aborti ricorrenti inspiegati ricorrono nell’1-2% delle coppie. La produzione di Hoxa11 è stata correlata all’impianto in utero  e diversi studi hanno dimostrato che i livelli di proteina Hoxa11 sono più bassi in condizioni di infertilità come l’ endometriosi, fibromi sottomucosi e aborti ricorrenti.

I risultati dello studio hanno svelato  un ruolo fondamentale delle  cellule staminali dal midollo osseo e suggeriscono di approfondire ulteriormente la ricerca  per studiare il ruolo di queste cellule nell’impianto umano e nella gravidanza.

Il pensiero comune sul midollo osseo, quando viene messo in relazione alla  gravidanza” hanno spiegato gli autori “è che  sia implicato solo nella produzione di  cellule immunitarie che svolgono ruoli fondamentali nell’interfaccia materno-fetale per permettere l’instaurarsi della gravidanza. Questo studio mostra per la prima volta che il midollo osseo adulto, per l’utero  è anche una fonte di cellule non immunitarie, che  diventano cellule della decidua“.

Stiamo attualmente traducendo questi risultati negli esseri umani per comprendere meglio il ruolo che queste cellule svolgono nel fallimento di impianto ricorrente e nella perdita di gravidanza ricorrente, due condizioni che non sono spiegate nella maggior parte dei casi , e che non hanno  ancora un trattamento efficace. I risultati di questo studio aprono nuove entusiasmanti strade per la ricerca delle causa di queste condizioni e lo sviluppo di nuovi trattamenti per le donne che ne soffrono. ”

Riferimenti:

Tal R, Shaikh S, Pallavi P, Tal A, López-Giráldez F, Lyu F, et al. Adult bone marrow progenitors become decidual cells and contribute to embryo implantation and pregnancyPLoS Biol, 2019 DOI: 10.1371/journal.pbio.3000421

 

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Elena Crestanello

Biologa ad indirizzo fisiopatologico, laureata con lode all’Università di Padova, nel 2007 dopo il primo “mi spiace non c’è più battito”, con mio marito diamo vita a Periodofertile.it, un punto di informazione e di incontro per donne e mamme.
Nel 2019 ho conseguito il Master di II livello presso l'Università di Padova in Tecniche di Procreazione Medicalmente Assistita e Scienze della Riproduzione Umana.