Líneas detalladas de trabajo > Desarrollo de miembros como modelo de crecimiento, establecimiento de modelos de tejido y diferenciación celular

En nuestro laboratorio, usamos el esbozo de la extremidad de vertebrados como modelo experimental para el estudio de los mecanismos celulares y moleculares que regulan la patronización durante la embriogénesis. Las extremidades de los vertebrados ejecutan funciones cruciales para éstos, entre ellas, la locomoción, alimentación, la realización de la cópula, comunicación y otras tareas complejas.

Durante años, los estudios de embriología clásica en embriones de ave y anfibio, junto con ensayos de expresión ectópica en pollo y "knock- outs" en ratón, han contribuído de manera espectacular para entender cómo el crecimiento y la formación del patrón están integrados en el esbozo de la extremidad. Gracias a estos y a otros estudios, está claro que muchos de los mecanismos que regulan el crecimiento y el patrón en el primordio de las extremidades son utilizados por muchas otras estructuras embrionarias y órganos durante el desarrollo embrionario. La síntesis de enfoques embriológicos, celulares, moleculares y evolutivos en el estudio del desarrollo de las extremidades en diferentes organismos ha contribuido a la adquisición del conocimiento de una gran variedad de mecanismos de patronización que parecen estar conservados durante la evolución. El esbozo de la extremidad aparece en localizaciones específicas en el embrión en desarrollo (Figura 1A) y su posición se debe a combinaciones de factores que suministran información posicional. Más tarde, el primordio de la extremidad, constituído por células mesenquimatosas cubiertas por ectodermo, comienza a crecer lateralmente al tronco, y se establecen interacciones específicas entre el mesénquima y el epitelio. Estas interacciones coordinan el crecimiento y la adquisición del patrón a través de la actividad de áreas especializadas del esbozo de la extremidad que actúan como organizadores (Figura 1B). Estos mecanismos básicos que operan (dentro de ciertas variaciones) en la mayoría de los tetrápodos, tienen como consecuencia el desarrollo de una gran variedad de extremidades adultas en los vertebrados las cuales, dentro de las diferentes formas y funcionalidad de las mismas, comparten un plan morfogenético común (Figura 1C).


Figura 1A: Las estructuras básicas del esbozo del miembro y el miembro adulto se conservan entre los vertebrados. Los miembros de los vertebrados se originan como dos pares de primordios (esbozos de los miembros) que aparecen en niveles específicos del flanco embrionario (los esbozos del miembro anterior y del miembro posterior se señalan en un embrión de pollo). Ampliar [+]

Figura 1B: Las estructuras básicas del esbozo del miembro y el miembro adulto se conservan entre los vertebrados. El primordio del miembro (esbozo del miembro) se compone de células mesenquimáticas recubiertas en una funda ectodérmica y contiene regiones específicas que modelan el esbozo a lo largo de los ejes anterior-posterior (AP), dorsal-ventral (DV) y proximal-distal (PD). La ZPA (zona de actividad polarizadora) organiza el eje AP, la AER (cresta ectodérmica apical) promueve el crecimiento del esbozo del miembro, manteniendo las células mesenquimatosas subyacentes en la PZ (zona de progreso) en una estado indiferenciado. No se muestra que el ectodermo dorsal y ventral determina la polaridad DV de la parte distal del miembro. Ampliar [+]

Figura 1C: Las estructuras básicas del primordio del miembro y el miembro adulto se conservan entre los vertebrados. Representaciones esquemáticas de la estructura esquelética de los miembros anteriores de varios vertebrados, como se señala. La estructura esquelética básica del miembro del vertebrado se conserva extraordinariamente entre los tetrápodos amniotas, consistiendo en una parte proximal (estilopodio, en negro) con un único elemento esquelético, una parte medial (zeugopodio, en gris) con dos elementos, y una parte distal (autopodio, en blanco) compuesto de carpo o tarso y un número variable de dígitos. A pesar de esta conservación general, existe una gran diversidad morfológica y funcional, probablemente derivada de variaciones en los mecanismos moleculares que esculpen el miembro, algunos de los cuales ya son conocidos. Ampliar [+]

Figura 2A: Territorios del esbozo del miembro definidos por patrones de expresión génica restringidos. Expresión de x2b en la región anterior del mesénquima de un primordio del ala en estadio 24. Ampliar [+]

Figura 2B: Territorios del esbozo del miembro definidos por patrones de expresión génica restringidos. Expresión de Fgf-8 en la AER de un esbozo de ala en estadio 23. Ampliar [+]

Figura 2C: Territorios del esbozo del miembro definidos por patrones de expresión génica restringidos. Expresión de Lmx-1 en el msénquima dorsal de un primordio del ala en estadio 23. Ampliar [+]

Figura 2D: Territorios del esbozo del miembro definidos por patrones de expresión génica restringidos. Expresión del gen Meis en la parte proximal de un esbozo de la pata en estadio 20. Ampliar [+]


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