Línies detallades de treball > Desenvolupament dels membres com a model de creixement i estructura del teixit i diferenciació de cèl·lules

En el nostre laboratori utilitzem brots de membres de vertebrats com a assaig experimental per tal d'estudiar els mecanismes cel·lulars i moleculars que regulen la formació de les estructures durant l'embriogènesi. Els membres de vertebrats tenen molta importància perquè estan relacionats amb la locomoció, l'alimentació, la còpula, la comunicació i altres tasques complexes.

Al llarg dels anys, els estudis embriològics clàssics en embrions d'aus i d'amfibis combinats amb treballs d'expressió ectòpica en pollets i en ratolins genoanul·lats han contribuït enormement a entendre com estan integrats el creixement i l'estructura en les arrels dels membres. Gràcies a aquest i altres estudis ha quedat clar que molts mecanismes que regulen el creixement i l'estructura en les arrels dels membres també s'utilitzen en moltes altres estructures embrionàries i òrgans al llarg del desenvolupament embrionari. Una síntesi de les aproximacions embriològiques, cel·lulars, moleculars i evolutives a l'estudi del desenvolupament dels membres en diferents organismes ha permès comprendre la varietat de mecanismes d'estructura que s'han conservat durant l'evolució. L'inici de les extremitats (l'arrel de les extremitats) apareix en indrets específics de l'embrió en desenvolupament (figura 1A) situat en combinació de factors que proporcionen entrades situacionals. Després l'arrel de les extremitats, constituïda per cèl·lules mesenquimals cobertes d'ectoderm, comença a créixer cap a fora de la paret corporal i hi ha establertes interaccions que coordinen el creixement i l'estructura a través de les activitats de les regions especialitzades de l'arrel de les extremitats que actuen com a organitzadors (figura 1B). Aquest mecanisme bàsic que opera (amb algunes variacions) en la majoria de tetràpodes, causa el desenvolupament d'una varietat de membres de vertebrats adults que, a pesar de les seves diferents morfologies i funcionalitats, comparteixen un pla morfològic comú (figura 1C).


Figura 1A: Les estructures bàsiques de l'arrel del membre i el membre adult es conserven entre els vertebrats. Els membres dels vertebrats s'originen com a dos parells inicials (arrels dels membres) que apareixen a nivells específics del flanc embrionari (les arrels anteriors i posteriors estan indicades en l'embrió del pollet). Ampliar [+]

Figura 1B: Les estructures bàsiques de l'arrel del membre i el membre adult es conserven entre els vertebrats. El membre inicial (arrel del membre) està format per cèl·lules mesenquimals recobertes amb una capa ectodèrmica i conté regions específiques que estructuren l'arrel al llarg dels eixos anterior-posterior (AP), dorsal-ventral (DV) i proximal-distal (PD). La ZPA (zona d'activitat polaritzant) estructura l'eix AP, l'AER (cadena ectodèrmica apical) i manté el creixement de l'arrel del membre conservant a sota cèl·lules mesenquimals en la PZ (zona de progrés) en un estat no diferenciat. L'ectoderm dorsal i ventral determina la polaritat DV de la part distal del membre (això no està representat). Ampliar [+]

Figura 1C: Les estructures bàsiques de l'arrel del membre i el membre adult es conserven entre els vertebrats. Representacions esquemàtiques de l'estructura de l'esquelet dels membres anteriors de diversos vertebrats, tal com s'indica. L'estructura bàsica de l'esquelet de les extremitats dels vertebrats està notablement conservada entre els tetràpods amniots i consisteix d'una part proximal (estilòpod en negre) amb un element simple d'esquelet, una part mitja (zeugòpod en gris) amb dos elements i una part distal (autòpod en blanc) format de carps o tarsos i un nombre variable de dígits irradiants. A pesar d'aquesta conservació general, existeix una gran diversitat morfològica i funcional majoritàriament derivada de variacions en els mecanismes moleculars que dissenyen el membre i algunes ja són conegudes. Ampliar [+]

Figura 2A: Expressió hx2b en el mesènquima anterior de l'arrel de membre anterior en l'estadi 24. Ampliar [+]

Figura 2B: Expressió de Fgf-8 en l'AER de l'arrel del membre anterior en l'estadi 23. Ampliar [+]

Figura 2C: Expressió Lmx-1 en el mesènquima dorsal de l'arrel de membre anterior en l'estadi 23. Ampliar [+]

Figura 2D: Expressió Meis en la part proximal de l'arrel del membre posterior en l'estadi 20. Ampliar [+]


© Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona 2009-2017 - Nota legal - Política de cookies - Crèdits - Accessibilitat