Descripción
Los intereses científicos del grupo de comunicación materno embrionaria se centran en comprender los mecanismos de comunicación existentes entre la madre y el embrión y dilucidar cómo la madre modifica genéticamente el embrión preimplantado.
La investigación del grupo fue la primera en demostrar la transmisión de información genética de la madre al embrión preimplantado, demostrando que la madre puede modificar el embrión a nivel transcripcional y/o epigenético independientemente de los antecedentes genéticos (PMID: 26395145). También estudiaron el efecto de los microARN secretados por las células endometriales sobre el embrión (PMID: 31665361, 29390102) y utilizaron biopsias endometriales para permitir el descubrimiento de una firma transcriptómica de la receptividad endometrial humana.
Su investigación actual se centra en la caracterización en profundidad del endometrio mediante el análisis de célula única (como parte de la Human Cell Atlas Society) para 1) proporcionar una visión sin precedentes de las alteraciones transcriptómicas, genómicas y espaciales que se producen en este órgano femenino crítico a lo largo del ciclo menstrual y a lo largo de toda la vida y 2) comprender mejor la implantación del embrión (PMID: 32929266).
Descripción
Los intereses científicos del grupo de intercomunicación materno embrionaria se centran en comprender los mecanismos de comunicación existentes entre la madre y el embrión y dilucidar cómo la madre modifica genéticamente el embrión preimplantado.
La investigación del grupo fue la primera en demostrar la transmisión de información genética de la madre al embrión preimplantado, demostrando que la madre puede modificar el embrión a nivel transcripcional y/o epigenético independientemente de los antecedentes genéticos (PMID: 26395145). También estudiaron el efecto de los microARN secretados por las células endometriales sobre el embrión (PMID: 31665361, 29390102) y utilizaron biopsias endometriales para permitir el descubrimiento de una firma transcriptómica de la receptividad endometrial humana.
Su investigación actual se centra en la caracterización en profundidad del endometrio mediante el análisis de célula única (como parte de la Human Cell Atlas Society) para 1) proporcionar una visión sin precedentes de las alteraciones transcriptómicas, genómicas y espaciales que se producen en este órgano femenino crítico a lo largo del ciclo menstrual y a lo largo de toda la vida y 2) comprender mejor la implantación del embrión (PMID: 32929266).
Líneas de investigación
Comunicación materno embrionaria
En la década de 1990, el profesor David J. Barker identificó un vínculo entre el crecimiento fetal/infantil con las enfermedades cardiovasculares y modificó los modelos de enfermedades adultas incluyendo la programación ambiental durante la vida fetal/infantil. La comunicación intercelular es esencial para que los organismos multicelulares y unicelulares interactúen con su entorno y para que los huéspedes se comuniquen con otras células. Nosotros investigamos cómo se comunica la madre con el embrión preimplantado antes de la implantación y descubrimos que el endometrio materno modifica la transcriptómica del embrión en condiciones sanas y patológicas.
Nuestro laboratorio demostró que las células endometriales secretan determinadas moléculas y vesículas extracelulares en el líquido endometrial y que el embrión puede captar estos factores secretados antes de la implantación para iniciar el embarazo. Nos centramos en seguir comprendiendo este diálogo crucial entre el embrión y la madre como base para crear un nuevo concepto de atención preconcepcional.
Células progenitoras de la regeneración endometrial
El tejido endometrial sufre una remodelación completa a lo largo de cada ciclo menstrual, lo que implica la reconstrucción de varios tipos de tejidos diferenciados: tejido vascular, tejido estromal y epitelio luminal y glandular. En el endometrio humano, el nicho de células madre se ha identificado en la capa basal, concretamente en el endotelio de las arteriolas espirales. Nuestro grupo demostró la presencia de células inmaduras; sin embargo, no puede descartarse la coexistencia de poblaciones inmaduras, origen común de varios linajes.
Nuestro grupo de investigación analiza la expresión génica en diferentes fases del ciclo menstrual para identificar las células progenitoras responsables de la regeneración endometrial en las distintas capas celulares. Hemos identificado poblaciones candidatas que podrían albergar células capaces de regenerar el epitelio y el estroma endometriales; actualmente estamos validando su capacidad como células madre utilizando modelos avanzados de cultivo celular tridimensional.
Receptividad endometrial
La receptividad endometrial es un proceso postovulatorio de remodelación endometrial para preparar el embarazo, que incluye todas las modificaciones morfológicas y moleculares conocidas como transformación de la membrana plasmática. La menstruación es un proceso de reajuste que se produce a lo largo de la vida reproductiva -desde la menarquia hasta la menopausia- para preparar la cavidad uterina para la sincronía de la llegada del blastocisto durante la ventana de receptividad endometrial de implantación (WOI). Esto permite que el blastocisto se adhiera y desencadena la finalización de la decidualización de los compartimentos estromales que controlan la invasión de trofoblastos y la posterior placentación.
Investigaciones previas en nuestro laboratorio permitieron descubrir una firma transcriptómica de la receptividad endometrial humana. Este hallazgo ha sido validado clínicamente en más de 20 artículos científicos revisados por pares en casos de fallos repetidos de implantación. Ahora nos centramos en la caracterización profunda del endometrio mediante el análisis de célula única para proporcionar una visión sin precedentes de las alteraciones transcriptómicas, genómicas y espaciales en este órgano femenino crítico a lo largo del ciclo menstrual y durante toda la vida de la paciente.
Miembros del equipo
Felipe Vilella, Doctor en Biología Molecular, es el líder consolidado del grupo de laboratorio «Maternal Fetal Crosstalk» en INCLIVA/Fundación Carlos Simón. Realizó dos estancias postdoctorales, una en el Clinical Science Centre del MRC en Londres (Reino Unido) y otra en el Centro de Investigaciones Príncipe Felipe en Valencia (España). Fue investigador visitante durante cinco años en la Universidad de Stanford (EE. UU.) y dos años en la Universidad de Harvard (EE. UU.).
Su principal interés científico se centra en comprender los mecanismos de comunicación que ocurren entre la madre y el embrión y en dilucidar cómo la madre puede modificar genéticamente al embrión preimplantatorio.
Su investigación fue la primera en demostrar la transmisión de información genética de la madre al embrión preimplantatorio, demostrando que la madre puede modificar el transcriptoma y/o la epigenética del embrión, independientemente de su origen genético (PMID: 26395145). Estudió el efecto de los microARN y del ADN mitocondrial secretado por las células endometriales sobre el embrión (PMID: 31665361; PMID: 29390102). También se centra en comprender el proceso de implantación, dilucidando cómo las células endometriales se comunican entre sí a nivel celular individual (PMID: 32929266).
Ha publicado 44 artículos en revistas revisadas por pares con un factor de impacto acumulado de 399,35. Sus artículos han sido citados 2.267 veces con un promedio de 56,68 citas/artículo. Tiene un índice h de 24, ha publicado 12 capítulos de libros y ha dirigido 6 tesis doctorales. Ha participado en más de 16 proyectos internacionales, siendo investigador principal independiente en 11 de ellos. Ha participado como ponente invitado en más de 80 conferencias internacionales.
ResearcherID: C-2970-2018
Ana Monteagudo, Ph.D.
Investigadora postdoctoral Senior
Javier González
Investigador predoctoral
Sofía Zaragozano
Investigadora predoctoral
Anna Quirant
Técnico de laboratorio
Publicaciones más relevantes
Comunicación materno embrionaria
- Endometrial Liquid Biopsy Provides a miRNA Roadmap of the Secretory Phase of the Human Endometrium. Grasso A, Navarro R, Balaguer N, Moreno I, Alama P, Jimenez J, Simón C, Vilella F. J Clin Endocrinol Metab. 2020 Mar 1;105(3):dgz146. https://doi.org/10.1210/clinem/dgz146.
- MicroRNA-30d deficiency during preconception affects endometrial receptivity by decreasing implantation rates and impairing fetal growth. Balaguer N, Moreno I, Herrero M, Gonzalez-Monfort M, Vilella F, Simon C. Am J Obstet Gynecol. 2019 Jul;221(1):46.e1-46.e16. https://doi.org/10.1016/j.ajog.2019.02.047
- The role of extracellular vesicles in intercellular communication in human reproduction. Gonzalez Fernandez J, Moncayo Arlandi J, Ochando A, Simon C, Vilella F. The role of extracellular vesicles in intercellular communication in human reproduction. Clin Sci (Lond). 2023 Feb 14;137(3):281-301. https://doi.org/10.1042/CS20220793.
- Extracellular vesicles in human reproduction in health and disease. Simon C, Greening DW, Bolumar D, Balaguer N, Salamonsen LA, Vilella F. Endocr Rev 2018; 1;39(3):292-332. https://doi.org/10.1210/er.2017-00229
- Hsa-miR-30d, secreted by the human endometrium, is taken up by the pre-implantation embryo and might modify its transcriptome. Vilella F, Moreno-Moya JM, Balaguer N, Grasso A, Herrero M, Martinez S, Marcilla A, Simon C. Development 2015 15; 142(18):3210-21. https://doi.org/10.1242/dev.124289
Células progenitoras de la regeneración endometrial
- Leucine-rich repeat-containing G-protein-coupled receptor 5-positive cells in the endometrial stem cell niche. Cervello I, Gil-Sanchis C, Santamaria X, Faus A, Vallve-Juanico J, Diaz-Gimeno P, Genolet O, Pellicer A, Simon C. FERTIL STERIL. 2017 Feb;107(2):510-519. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2016.10.021
- Bone marrow-derived cells from male donors do not contribute to the endometrial side population of the recipient. Cervello I, Gil-Sanchis C, Mas A, Faus A, Sanz J, Moscardo F, Higueras G, Sanz MA, Pellicer A, Simon C. PLoS One. 2012;7(1):e30260. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0030260
- Reconstruction of endometrium from human endometrial side population cell lines. Cervello I, Mas A, Gil-Sanchis C, Peris L, Faus A, Saunders PT, Critchley HO, Simon C. PLoS One. 2011;6(6):e21221. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0021221
- Human endometrial side population cells exhibit genotypic, phenotypic and functional features of somatic stem cells. Cervello I, Gil-Sanchis C, Mas A, Delgado-Rosas F, Martinez-Conejero JA, Galan A, Martinez-Romero A, Martinez S, Navarro I, Ferro J, Horcajadas JA, Esteban FJ, O’Connor JE, Pellicer A, Simon C. PLoS One. 2010 Jun 24;5(6):e10964. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0010964
Receptividad endometrial
- A 5-year multicentre randomized controlled trial comparing personalized, frozen and fresh blastocyst transfer in IVF. Simon C, Gomez C, Cabanillas S, Vladimirov I, Castillon G, Giles J, Boynukalin K, Findikli N, Bahçeci M, Ortega I, Vidal C, Funabiki M, Izquierdo A, Lopez L, Portela S, Frantz N, Kulmann M, Taguchi S, Labarta E, Colucci F, Mackens S, Santamaria X, Muñoz E, Barrera S, Garcia-Velasco JA, Fernandez M, Ferrando M, Ruiz M, Mol BW, Valbuena D. ERA-RCT Study Consortium Group. Reprod Biomed Online. 2020 Sep;41(3):402-415. https://doi.org/10.1016/j.rbmo.2020.06.002. Epub 2020 Jun 15.
- Meta-signature of human endometrial receptivity: a meta-analysis and validation study of transcriptomic biomarkers. Altmäe S, Koel M, Võsa U, Adler P, Suhorutšenko M, Laisk-Podar T, Kukushkina V, Saare M, Velthut-Meikas A, Krjutškov K, Aghajanova L, Lalitkumar PG, Gemzell-Danielsson K, Giudice L, Simon C, Salumets A. Sci Rep. 2017 Aug 30;7(1):10077. https://doi.org/10.1038/s41598-017-10098-3. PMID: 28855728; PMCID: PMC5577343.
- The endometrial receptivity array for diagnosis and personalized embryo transfer as a treatment for patients with repeated implantation failure. Ruiz-Alonso M, Blesa D, Diaz-Gimeno P, Gomez E, Fernandez-Sanchez M, Carranza F, Carrera J, Vilella F, Pellicer A, Simon C. FERTIL STERIL. 2013 Sep;100(3):818-24. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.05.004. Epub 2013 Jun 4. PMID: 23756099.
- The accuracy and reproducibility of the endometrial receptivity array is superior to histology as a diagnostic method for endometrial receptivity. Diaz-Gimeno P, Ruiz-Alonso M, Blesa D, Bosch N, Martinez-Conejero JA, Alama P, Garrido N, Pellicer A, Simon C. FERTIL STERIL. 2013 Feb;99(2):508-17. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2012.09.046. Epub 2012 Oct 23. PMID: 23102856.
- A genomic diagnostic tool for human endometrial receptivity based on the transcriptomic signature. Diaz-Gimeno P, Horcajadas JA, Martinez-Conejero JA, Esteban FJ, Alama P, Pellicer A, Simon C. FERTIL STERIL. 2011 Jan;95(1):50-60, 60.e1-15. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2010.04.063. Epub 2010 Jul 8. PMID: 20619403.