La Placenta y su Rol Vital en el Desarrollo Fetal

La placenta es un órgano fundamental que conecta al feto con la madre, estableciendo un sistema circulatorio que comunica a ambos. Actúa como un puente esencial, permitiendo que el cuerpo de la mujer provea oxígeno, mediante sus pulmones, al bebé a través de la placenta. Además, la placenta facilita el paso de nutrientes obtenidos de la alimentación y digestión materna hacia el feto, y funciona como un filtro para los desechos del bebé, captándolos y depurándolos.

Esquema de la placenta y el cordón umbilical

Circulación Fetal vs. Circulación Posnatal

El sistema circulatorio del ser humano funciona de manera diferente durante la gestación en comparación con el nacimiento. El corazón y el aparato circulatorio del feto comienzan a formarse poco después de la concepción, y al final de la quinta semana, el corazón ya puede bombear sangre a todo el cuerpo. Al igual que en un corazón adulto, el corazón prenatal desarrolla cuatro cavidades y cuatro válvulas.

Circulación Fetal

En la circulación fetal, la sangre rica en oxígeno es enviada desde el cuerpo de la madre hasta la vena cava inferior del feto, a través de la placenta y el cordón umbilical. La vena cava también recibe sangre pobre en oxígeno procedente del cuerpo del feto. La mayor parte de la sangre mezclada en la aurícula derecha es empujada hacia la aurícula izquierda a través del foramen oval. A partir de ahí, se desplaza hacia el ventrículo izquierdo, que bombea la sangre hacia la aorta. La sangre restante en la aurícula derecha entra en el ventrículo derecho, que la bombea hacia la arteria pulmonar y desemboca en los pulmones. Sin embargo, como los pulmones aún no funcionan, la sangre se dirige desde la arteria pulmonar hasta la aorta a través del conducto arterial.

Cambios al Nacer

Al nacer, el cordón umbilical se corta y el bebé ya no recibe oxígeno de la madre. El foramen oval y el conducto arterial se cierran cuando el bebé comienza a respirar, y los pulmones empiezan a expandirse con las primeras inspiraciones. A medida que los pulmones se expanden, el fluido de los alvéolos desaparece. La sangre pobre en oxígeno del lado derecho del corazón se bombea ahora a través de la arteria pulmonar hacia los pulmones. También se cierra el conducto venoso de Arancio, un vaso sanguíneo del feto que une la vena cava con la vena umbilical, transformándose en el ligamento venoso y obstruyendo los vasos umbilicales. La circulación en paralelo pasa a estar en serie, y cada ventrículo debe valerse por sí mismo.

Esta peculiar circulación fetal implica que ciertas conexiones, comunicaciones o estructuras se constituyen en cardiopatías solo si perduran semanas o meses más allá del nacimiento, siendo normales durante el periodo fetal. Por lo tanto, algunas cardiopatías derivadas de estas estructuras no son diagnosticables durante el embarazo, pero sí tras el nacimiento.

Cirugía de Corazón Fetal: El Caso de Valentina

En un hecho insólito y pionero, Valentina Lopera Cuervo fue sometida a una cirugía de corazón sin haber nacido. Este es el primer caso de éxito en América Latina y el segundo a nivel mundial. El novedoso procedimiento fue realizado por la Clínica Universitaria Bolivariana y la Clínica Cardio VID.

Diagnóstico y Procedimiento

Valentina pudo formarse con normalidad en el útero, pero los médicos detectaron un problema en su corazón en crecimiento que comprometía la función normal de oxigenación al nacer. Para llegar hasta el corazón de Valentina, los médicos tuvieron que extraerla parcialmente del útero, manteniéndola conectada a la placenta. Este procedimiento complejo implicó acceder a su cavidad torácica con equipos especializados y perforar la pared auricular para instalar una malla, llamada stent, con el fin de conectar dos arterias. El problema de Valentina era que la sangre no fluía correctamente entre estas dos arterias, como si hubiera una desconexión o un taponamiento. La malla tenía como objetivo unir las arterias y permitir el correcto flujo sanguíneo.

Desafíos y Sincronización

La cirugía presentó una dificultad adicional: el soporte del flujo de la placenta tiene una duración breve, lo que significaba que los médicos no podían excederse en el tiempo del procedimiento. Ancízar de la Peña, uno de los médicos participantes, destacó el reto que representó el tiempo: "No es fácil predecir cuánto tiempo podíamos mantener la circulación placentaria, porque lo natural es que cuando un bebé nace la placenta empiece a desprenderse del útero, entonces aquí había que mantener esa conexión el mayor tiempo posible, teníamos que estar sincronizados los diferentes especialistas e interactuar de manera ágil." La cirugía duró más de 3 horas en total, pero el proceso específico de mantener la circulación placentaria después del nacimiento de Valentina demoró 27 minutos.

CIRUGÍA FETAL

Equipo Multidisciplinario y Recuperación

En este complejo proceso intervinieron 20 especialistas, incluyendo expertos en obstetricia, cuidado intensivo neonatal y cardiovascular pediátrico, anestesiólogos obstétricos y cardiovasculares, cirugía cardiovascular y pediatras cardiólogos intervencionistas. Tras la cirugía, Valentina se encuentra de forma ambulatoria, cuidada por sus padres. Rafael Lince Varela, pediatra cardiólogo hemodinamista de la Clínica Cardio VID, explicó que a estos bebés con paliaciones se les solicitan controles semanales para monitorear parámetros como frecuencia cardiaca, respiración y niveles de oxígeno en la sangre.

Investigación sobre el Gen GPR126 y el Desarrollo Placentario

Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) han identificado, en un modelo de ratón, un gen esencial para el desarrollo de la placenta durante la fase embrionaria. Los datos de su trabajo, publicados en Science Advances, indican que el receptor 126 acoplado a proteína G (GPR126) es crucial para el desarrollo de un tipo celular específico en la placenta que regula el remodelado de la vasculatura uterina.

Relación Íntima entre Placenta y Corazón Fetal

Las anomalías cardíacas en los ratones mutantes para Gpr126 son secundarias a defectos placentarios, lo que subraya la íntima relación entre la placenta y el corazón fetal. Además, se ha observado que GPR126 podría desempeñar un papel similar en el desarrollo placentario humano. Se ha documentado que hijos de mujeres portadoras de mutaciones en GPR126 fallecían durante la gestación o poco después de nacer, y el 30% de las madres sufrían de preeclampsia, una condición que afecta al 5-8% de los embarazos y que consiste en un incremento de la presión arterial que puede causar la muerte fetal.

Funciones Conocidas de GPR126

El gen GPR126 es necesario para la maduración del sistema nervioso periférico (SNP), la formación de huesos y cartílagos, y el desarrollo del oído interno en modelos animales. En humanos, las mutaciones en GPR126 se han asociado con malformaciones esqueléticas y contracturas congénitas de las extremidades. El grupo de Señalización Intercelular durante el Desarrollo y la Enfermedad Cardiovascular del CNIC, dirigido por el Dr. José Luis de la Pompa, identificó inicialmente a GPR126 como un gen regulado por la vía de señalización NOTCH (un sistema de señalización celular altamente conservado en los animales) durante el desarrollo cardíaco. Esto llevó a pensar que GPR126 podría influir en la proliferación y diferenciación de los cardiomiocitos (células cardíacas) en el corazón en desarrollo.

Papel Esencial en la Placentación

Estudios previos habían sugerido que GPR126 era necesario para el desarrollo cardíaco en ratones y pez cebra, pero esta hipótesis no se había establecido definitivamente. Sin embargo, el estudio actual publicado en Science Advances demuestra, utilizando técnicas genéticas, que GPR126 no es necesario para el desarrollo del corazón en el ratón, pero sí tiene un papel esencial en la formación de la placenta o placentación.

"Hemos visto que la inactivación global de GPR126 en ratones provoca un adelgazamiento de las paredes del corazón y la muerte embrionaria", explica el Dr. De la Pompa. Sin embargo, "su inactivación específica en el corazón no afecta el desarrollo embrionario ni altera la función cardíaca". Por el contrario, la expresión de GPR126 únicamente en el corazón "no rescata la letalidad de ratones deficientes en GPR126, lo que indica que la muerte embrionaria no se debe a un desarrollo cardíaco defectuoso", explica Rebeca Torregrosa, primera autora del estudio. Utilizando el modelo de pez cebra, los investigadores concluyen que GPR126 "tampoco está implicado en el desarrollo del corazón".

GPR126 y la Remodelación de Arterias Espirales

Durante el desarrollo embrionario, GPR126 se expresa también en un tipo celular específico de la placenta, las células gigantes del trofoblasto, las cuales son de vital importancia para la implantación del embrión y el mantenimiento del embarazo. El grupo ha demostrado que la inactivación de GPR126 en el embrión permite la supervivencia si la placenta tiene una copia normal del gen, mientras que su inactivación conjunta en el embrión y en la placenta causa la muerte embrionaria.

Un paso crucial en el desarrollo placentario es la remodelación de las arterias maternas que forman parte de la placenta, conocidas como arterias espirales, las cuales aumentan de diámetro para permitir un incremento del flujo sanguíneo hacia el embrión. Fallos en este proceso están asociados a patologías del embarazo como la preeclampsia, la restricción del crecimiento intrauterino e incluso abortos. El estudio demuestra que GPR126 es esencial en el trofoblasto para la expresión de proteasas específicas implicadas en la remodelación de las arterias espirales durante el desarrollo placentario, lo que es imprescindible para la viabilidad embrionaria. Los investigadores agregan que los ratones deficientes en GPR126 constituyen un modelo experimental para estudiar el remodelado de las arterias espirales y la preeclampsia, y abren una posible vía de aplicación clínica en estudios de diagnóstico genético preimplantacional.

La investigación ha recibido financiación de CIBER CV (PID2019-104776RB-I00, CB16/11/00399), TERCL (RD16/0011/0021) del Ministerio de Ciencia de España, Innovación y Universidades (MCIU), la Fundación BBVA, la Fundación "La Caixa", una beca EMBO, beca de viaje Boehringer Ingelheim Fonds, y el Programa de Atracción de Talento de la Comunidad de Madrid (Ref.2016T1/BMD1540).

Referencia del estudio: Torregrosa-Carrión R., Piñeiro-Sabarís R…,de la Pompa J.

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