Líneas detalladas de trabajo > Desarrollo del corazón de los vertebrados


  • Figura 1: Curva hacia la derecha del conducto cardiaco en embrión de pollito. Adaptado de Izpisua Belmonte, Sci. Am. 280:46-51; 1999.

  • Figura 2: Regulación de la fusión del conducto cardiaco mediante señalización en Wnt DEP no canónica. Efectos de una versión dominante negativa del desarrollo de corazón de pez cebra dishevelled Dvl. Embriones de pez cebra transgénico portador de mlc2a-eGFP DEP mensajero ARN (ARNm) (I, J); se inyectaron indicadores con ARNm AP de Control (H) o DEP Dvl que permitieron el crecimiento durante 48 h. La incluso en bajas concentraciones (J) inyección de Dvl, que produjo la formación de dos corazones posicionados lateralmente (cardias bífido) en embriones de pez cebra. Visiones ventrales, anteriores a la parte superior. De Matsui et al, Genes & Dev 19:164-175; 2005.

  • Video 1: Formación del corazón durante el desarrollo embrionario de un pez cebra.

El corazón es un conducto altamente modificado que funciona como bomba para conducir la circulación sanguínea del cuerpo en todos los vertebrados y, en animales con pulmones, también regula el sistema pulmonar. La función adecuada del corazón no sólo es esencial para la vida de los animales vertebrados, sino también para el desarrollo de los embriones vertebrados. El corazón es el primer órgano que se forma como tal durante la embriogénesis de los vertebrados.

Por lo que respecta al tejido, el corazón es una estructura compleja que comprende muchos tipos de células diferentes con funciones altamente especializadas. Como órgano, el corazón se forma después de un complejo proceso que incluye la polarización celular y la migración, la fusión de campos celulares y la formación de conductos, así como la curvatura de los mismos. Los errores en este proceso pueden provocar malformaciones cardiacas congénitas, que representan una importante fracción de anomalías de desarrollo de significado clínico. Durante la edad adulta, las alteraciones funcionales y/o estructurales de los corazones formados de manera normal causan un espectro complejo de enfermedades cardiovasculares, una de las causas principales de problemas relacionados con el corazón en países desarrollados.

Nuestro laboratorio está interesado en comprender los mecanismos moleculares y celulares que regulan varios aspectos del desarrollo del corazón en los vertebrados. Para este propósito, combinamos la manipulación genética y los análisis in vivo de embriones de pollo, ratones y peces cebra con los experimentos in vitro, mediante la utilización de células madre embrionarias humanas y de ratones.

Aprovechamos las ventajas experimentales relativas de estos diferentes modelos para tratar temas básicos como los mecanismos moleculares de la especificación y diferenciación del destino miocardiaco. Las técnicas modernas de imagen in vivo de embriones en desarrollo nos permiten examinar directamente los comportamientos específicos a nivel celular y de tisular asociados a los mecanismos del establecimiento del patrón cardiaco. El pez cebra es particularmente útil al respecto, ya que el desarrollo del embrión se produce independientemente de una adecuada función cardiaca durante periodos de tiempo extensos. Hemos realizado en nuestro laboratorio un "screening" a través de mutagénesis a gran escala para identificar los genes nuevos necesarios para el desarrollo del corazón en los peces cebra. Actualmente se están analizando detalladamente varios mutantes.


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