En un nuevo estudio publicado hoy en la revista Stem Cell Reports, un equipo científico del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona ha descubierto que la interleucina-6 (IL-6) desempeña un papel sorprendente en el desarrollo de embriones de mamíferos. Es la primera vez que se demuestra que la IL-6 facilita las primeras etapas de la vida y actua sin ser la respuesta a un patógeno.
La IL-6 es un tipo de proteína, también conocida como citoquina, que desempeña un rol crucial en el sistema inmunitario humano y ayuda a regular la inflamación en respuesta a una infección bacteriana. Esta proteína también se ha vinculado con una variedad de enfermedades, como la artritis reumatoide, y es un componente importante de la “tormenta de citoquinas” como la causada por casos graves de COVID-19.
Previamente, los autores del artículo estudiaron 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 IL-6 y que C/EBPa regulaba la expresión genética de la citoquina. Los autores postularon que sus observaciones reflejan una función de IL-6 y C/EBPa durante la formación de células madre pluripotentes, algo que ocurre en las primeras etapas del desarrollo de los embriones.
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 y 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 hicieron a continuación.
El equipo científico pudo demostrar que la reducción de los niveles de IL-6 perjudicaba la formación de blastocitos, embriones de 5 o 6 días de desarrollo. Esto sugiere que el trofectodermo actúa como un “nicho” para las células madre embrionarias en la masa celular interna, un proceso semejante 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 estudios previos han demostrado que 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 involucre 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 parecido al de IL-6 y su receptor sugiere que un mecanismo similar también opera en humanos.
Marcos Plana, primer autor del estudio, explica los siguientes pasos que tomará el grupo: “Nuestros datos muestran que C/EBPa activa la expresión del gen IL6 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”.
Imagen: IL-6 se une a la masa celular interna de un blastocisto. Izquierda: imagen iluminada; Derecha: el mismo blastocisto con núcleos de células visualizados en azul y unión a IL6 en rojo. La línea punteada muestra la posición de la masa celular interna que representa el futuro embrión, rodeada por el trofectodermo. Crédito: Marcos Plana/CRG
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