Un equipo liderado desde el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CBM-CSIC-UAM) ha desarrollado organoides de oviducto bovino, pequeñas estructuras tridimensionales originadas en el laboratorio a partir de células de vaca extraídas del oviducto, el conducto que conecta el ovario con el útero. Estos organoides reproducen el funcionamiento del oviducto real, donde tiene lugar la fecundación y el desarrollo inicial del embrión en los mamíferos. Además, responden a hormonas como el estradiol y la progesterona, recreando los cambios hormonales del ciclo reproductivo. El hallazgo podría tener implicaciones para las técnicas de reproducción asistida. El trabajo se ha publicado en la revista Cellular and Molecular Life Sciences.

El trabajo liderado por el Dr. Vicente Pérez García del CBM-CSIC-UAM y el Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF), en colaboración con la Universidad de Murcia, demuestra que estos organoides responden a hormonas reproductivas y generan secreciones biológicamente activas que reproducen las del oviducto in vivo.

El oviducto crea un entorno que cambia a lo largo del ciclo reproductivo y que es esencial para que el óvulo y el espermatozoide estén en las mejores condiciones para la fecundación y para que el embrión inicie su desarrollo. Este entorno está regulado por hormonas como el estradiol y la progesterona, que controlan la secreción de las moléculas necesarias para estos procesos.

Sin embargo, reproducir este sistema en el laboratorio ha sido un desafío importante. Los modelos tradicionales, como los cultivos en dos dimensiones o los esferoides, no logran imitar completamente la complejidad del oviducto real, lo que limita el estudio de la reproducción y el desarrollo de nuevas estrategias en reproducción asistida.

Organoides que imitan el ciclo hormonal

Frente a esto, los organoides desarrollados en este trabajo ofrecen una solución más precisa, ya que reproducen tanto la estructura como las funciones del oviducto. Los investigadores desarrollaron organoides a partir de células epiteliales que recubren el interior del oviducto bovino, encargadas de producir buena parte de las secreciones necesarias para la fecundación y el desarrollo temprano del embrión. Estos “organoides epiteliales” son capaces de organizarse en estructuras tridimensionales funcionales. Además, conservan la capacidad de responder a hormonas y de producir secreciones con un perfil parecido al del entorno natural.

Los resultados muestran que la exposición de estos organoides 3D al estradiol o la progesterona, dos hormonas que gobiernan el ciclo reproductivo, inducen cambios específicos en la expresión génica y en la composición de las secreciones que producen, representando fielmente las fases del ciclo reproductor.

“Estos organoides no solo mantienen la estructura polarizada del epitelio del oviducto, sino que también conservan su capacidad de responder a señales hormonales, lo que les permite generar un entorno muy similar al fisiológico”, explica Sergio Navarro-Serna, primer autor del estudio.

El término estructura polarizada se refiere a que las células se organizan de forma ordenada, según una orientación definida por sus funciones. En un epitelio secretor, las células suelen tener la zona por donde liberan secreciones (polo apical) orientada hacia el exterior o hacia una cavidad abierta, en este caso el lumen del oviducto. En los organoides, las células orientan su polo apical hacia el interior, es decir, hacia el hueco central, que constituye el lumen de la estructura. A diferencia del oviducto in vivo, donde el lumen está abierto hacia el ovario y el útero, los organoides presentan un lumen cerrado. Esta disposición supone una ventaja experimental, ya que permite que las secreciones se acumulen en ese espacio interno, facilitando su recogida y análisis de forma más eficiente. Gracias a esta organización polarizada, el tejido artificial deja de ser un simple conjunto de células y adquiere propiedades funcionales propias de un miniórgano de oviducto.

Secreciones con actividad biológica

Uno de los hallazgos más relevantes del trabajo es que las secreciones generadas por estos organoides reproducen en gran medida la composición del fluido natural del oviducto. Además, los experimentos funcionales demostraron que estas secreciones, especialmente las generadas bajo estimulación con estradiol, son capaces de mejorar procesos fundamentales para los espermatozoides, como la capacitación y la reacción acrosómica, pasos esenciales para que puedan fecundar el óvulo.

La capacitación permite a los espermatozoides prepararse para la fecundación, cuando se exponen al ambiente especial del oviducto, enriquecido en proteínas y moléculas que les permiten moverse más rápido y de forma más eficiente, además de preparar su membrana para interactuar con el óvulo. Mediante la reacción acrosómica los espermatozoides pueden «romper» la capa externa que protege al óvulo (zona pelúcida) para entrar y fecundarlo, gracias a la liberación de enzimas desde una estructura situada en su cabeza llamada acrosoma. Ambos procesos son esenciales para la fecundación.

Nueva herramienta para reproducción asistida

Así, este trabajo demuestra que las secreciones derivadas de los organoides no solo se parecen a las del oviducto en su composición, sino que también reproducen parte de su función biológica.

Estos resultados posicionan a los organoides del oviducto como una plataforma innovadora para estudiar la comunicación entre las células reproductoras y el entorno materno. Además, este modelo podría contribuir al desarrollo de nuevas estrategias para mejorar las técnicas de reproducción asistida, porque permitiría incorporar factores fisiológicos que actualmente no están presentes en los sistemas de cultivo convencionales.

“Este sistema ofrece una alternativa reproducible y controlada para estudiar procesos fundamentales de la reproducción, con potencial para mejorar la eficiencia y la calidad de los embriones generados in vitro”, concluye Vicente Pérez García.

Referencia

Navarro-Serna, S., Romero-Aguirregomezcorta J., Hernández-Díaz N., Ferrero-Micó A., Coy P., Pérez-García V. (2026). Hormonally responsive bovine oviductal organoids recapitulate native oviductal secretions and enhance sperm capacitation. Cell Mol Life Sci. https://doi.org/10.1007/s00018-026-06200-6