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Investigadores crean modelo de laboratorio que podría conducir a nuevos métodos anticonceptivos no hormonales

Al estudiar células de la mucosa cervical, los científicos de OHSU revelan cómo diferentes hormonas afectan la salud reproductiva
Investigadores de Oregon Health & Science University desarrollaron un nuevo modelo de laboratorio para estudiar cómo los cambios en la mucosa cervical durante el ciclo menstrual ayudan a regular la fertilidad. Este modelo podría ayudar en el desarrollo de métodos anticonceptivos nuevos no hormonales para mujeres. (OHSU/Christine Torres Hicks)
Investigadores de Oregon Health & Science University desarrollaron un nuevo modelo de laboratorio para estudiar cómo los cambios en la mucosa cervical durante el ciclo menstrual ayudan a regular la fertilidad. Este modelo podría ayudar en el desarrollo de métodos anticonceptivos nuevos no hormonales para mujeres. (OHSU/Christine Torres Hicks)

Investigadores de Oregon Health & Science University desarrollaron un nuevo modelo de laboratorio para estudiar cómo los cambios en la mucosa cervical durante el ciclo menstrual ayudan a regular la fertilidad. Este modelo podría ayudar en el desarrollo de métodos anticonceptivos nuevos no hormonales para mujeres.

Leo Han, M.D., M.P.H., tiene el pelo corto y oscuro, lleva una chaqueta de OHSU y sonríe afuera del Instituto de Vacunas y Terapia Génica.
Leo Han, M.D., M.P.H. (OHSU)

El estudio, publicado en la revista Biology of Reproduction, forma parte del trabajo continuo del autor sénior, Dr. Leo Han, M.P.H. El Dr. Han es profesor asociado de obstetricia y ginecología en la School of Medicine de OHSU y del Oregon National Primate Research Center de OHSU. Han es especialista en planificación familiar compleja. Su investigación se concentra en desarrollar anticonceptivos nuevos no hormonales.

En este estudio, su equipo de investigación analizó la actividad genética en células cervicales cultivadas en laboratorio. Se identificaron cientos de genes diferentes que podrían ser blanco de fármacos anticonceptivos que usan nuevos métodos innovadores para bloquear el esperma.

Del 45% de embarazos no deseados que ocurren cada año en Estados Unidos, según Han, más del 95% ocurren en personas que no usan anticonceptivos o que los usan de manera incorrecta o inconstante.

"Hay muchas personas que no desean quedar embarazadas, pero no quieren o no pueden usar anticonceptivos hormonales", aclaró. "El cuello uterino es la puerta de la fertilidad. El esperma debe pasar a través del cuello uterino para llegar al útero y luego las trompas de Falopio, donde ocurre la fertilización. Entonces, hay un punto de control natural, por así decirlo, donde se puede crear una barrera ante o en el cuello uterino".

Katrina Rapp, M.D., tiene cabello largo y castaño, viste una chaqueta de traje y una blusa gris y le sonríe a OHSU.
Katrina Rapp, M.D. (OHSU)

La Dra. Katrina Rapp, autora principal del estudio, era estudiante de medicina en OHSU al momento de la investigación y ahora es residente en obstetricia y ginecología en OHSU.

"Durante mi tiempo en la facultad de medicina, me concentré en entender y tratar las necesidades anticonceptivas insatisfechas que experimentan las personas en EU", dijo. "Tuve numerosas conversaciones con mujeres que desean opciones de anticoncepción no invasivas y no hormonales, y la mucosa cervical constituye un blanco ideal para un método así. Esto se debe a su capacidad de regular naturalmente la fertilidad durante todo el ciclo menstrual".

Potente herramienta nueva

La mucosa en el cuello uterino desempeña un papel vital al permitir que el esperma ingrese en las vías reproductivas solo durante el período fértil de una mujer, alrededor de la ovulación. Durante este tiempo, los altos niveles de estrógeno hacen que la mucosa sea más fina y menos viscosa, permitiendo la entrada del esperma. Después de la ovulación, cuando el embarazo ya no es probable, la progesterona hace la mucosa más gruesa para impedir que el esperma y agentes patógenos dañinos ingresen en las vías reproductivas superiores.

"La mucosa cambiante es la clave de la reproducción", afirma Han. "Durante la ovulación, la mucosa se vuelve muy acuosa y abundante. Permite una superficie resbalosa para el ingreso del esperma, a diferencia de otros momentos en los cuales la mucosa tiene una consistencia como de goma de cemento o una melaza muy espesa. En este estudio, intentamos entender cómo las células hacen que la mucosa sea diferente durante esos diferentes momentos en el tiempo".

Este cambio cíclico en la mucosa es parte natural del ciclo menstrual. Una capa de células que cubren el cuello uterino, llamadas células epiteliales cilíndricas, producen la mucosa cervical. Estas células producen una combinación de agua, proteínas y mucinas, que son proteínas grandes que le dan a la mucosa su consistencia como de gel. Una proteína cervical clave es MUC5B, que ayuda a formar el gel que cambia a lo largo del ciclo. Otros factores, como los canales iónicos, también desempeñan un papel en cómo se comporta la mucosa al alterar la hidratación y ayudar a que cambie su consistencia. Las anomalías en estos canales iónicos pueden conducir a problemas con la producción de mucosa, que puede afectar la fertilidad o aumentar el riesgo de infecciones.

Para estudiar este proceso en más detalle, los científicos desarrollaron un modelo in vitro (que significa con base en el laboratorio) con células de macacos rhesus, que tienen un cuello uterino similar al humano. Cultivaron esas células y trataron algunas con hormonas.

Los investigadores usaron secuenciación de ARN para analizar la actividad genética en las células endocervicales cultivadas. Esto les permitió identificar los genes y las vías que regulan la producción de mucosa durante el ciclo menstrual. Se concentraron en qué influencia tienen las hormonas en la síntesis de mucinas, la hidratación de la mucosa, la estabilización de su estructura y otros procesos importantes.

"Uno de nuestros hallazgos principales es que identificamos unos 150 genes en un grupo y 250 en el otro, y eran considerablemente diferentes bajo esas condiciones distintas", explica Han. "Representan blancos potenciales para fármacos o explicaciones potenciales para lo que ocurre cuando la mucosa está cambiando".

Este nuevo modelo in vitro ofrece una potente herramienta para estudiar la mucosa cervical en un entorno controlado. Esto ayuda a que los investigadores revelen los mecanismos moleculares que regulan la fertilidad y cómo las diferentes hormonas afectan la salud reproductiva. Enseguida, el equipo de investigación analizará los inhibidores no hormonales de producción de mucosa fértil en primates no humanos.

"Con necesidades de anticoncepción insatisfechas y las consecuencias de embarazos no planeados que afectan de manera desproporcionada a poblaciones marginalizadas y en desventaja socioeconómica, este campo de investigación tiene el potencial de promover y proteger la justicia reproductiva", dice Rapp.

Además de Han y Rapp, entre los coautores de la facultad de medicina de OHSU y el centro para primates se encuentran Shuhao Wei, B.S.Mackenzie Roberts, M.S., la Dra. Shan YaoSuzanne Fei, Ph.D.Lina Gao, Ph.D.Karina Ray, M.S.Alexander Wang, B.S. y Rachelle Godiah, M.P.H.

Esta investigación contó con el apoyo del Programa de Desarrollo de Científicos Reproductivos de los Institutos Nacionales de Salud a través de la subvención del Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano número K12 HD000849, la Fundación March of Dimes, la Sociedad Estadounidense de Medicina Reproductiva y la Junta Estadounidense de Obstetricia y Ginecología como parte del RSDP, la School of Medicine de OHSU, la Medical Foundation of Oregon, y la Oficina del Director de los Institutos Nacionales de Salud bajo la concesión número P51OD011092. El contenido es responsabilidad únicamente de los autores y no necesariamente representa las opiniones oficiales de los patrocinadores.

Todas las investigaciones que involucren animales en OHSU deben ser revisadas y aprobadas por el Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) de la universidad. La prioridad del IACUC es garantizar la salud y la seguridad de los animales que participan en la investigación. El IACUC también revisa los procedimientos para garantizar la salud y seguridad de las personas que trabajan con los animales. El IACUC lleva a cabo una revisión rigurosa de todas las propuestas de investigación con animales para garantizar que demuestren valor científico y se justifique el uso de animales vivos.

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