Un total de 317 diputados respaldó la propuesta del líder de los diputados en Westminster, Sir Graham Brady, que exige la modificación del protocolo irlandés como paso ineludible para ratificar el tratado de la retirada de la UE.
La propia May pidió el voto de la Cámara a la enmienda de Brady en el debate que precedió las votaciones.
El presidente del Consejo Europeo, Donald Tusk, expresó la frustración del club de Bruselas por la decisión tomada por los Comunes.
"Lamentamos el resultado del voto y urgimos al Gobierno del Reino Unido a clarificar sus intenciones lo antes posible", dijo en un comunicado.
Antes, el Gobierno británico perdió por ocho votos una enmienda en contra de un Brexit sin acuerdo con la UE.
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La propuesta de la diputada tory, Caroline Spelman, había sido suscrita por 115 miembros de distintos partidos y cosechó otros tres más finalmente.
El veto de los parlamentarios a una ruptura disputada del bloque de Bruselas no tiene de momento fuerza legal.