neurulação 2014 biomédicas para pdf aula · placaneural 50%ecto*diferencia*em*neuroectoderma*...
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Neurulação
Gastrulação • h(ps://www.youtube.com/watch?v=3AOoikTEfeo
Gastrulação Gastrulação: 3a semana
1mm
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Disco embrionário trilaminar Anatomical aspects of early neural development
Derivados da ectoderme Neurulação • Inicia-‐se final 3a semana – 26o dia dev.
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Notocorda Mesoderme axial-‐ processo notocordal Células-‐pré-‐cordais
Notocorda -‐fusão endoderma subjacente
-‐20o dia processo notocordal aQnge extensão máxima -‐24o dia-‐ tubo sólido -‐núcleo pulposo discos intervertebrais
• Estrutural: Age como um eixo rígido de apoio para o embrião
• EsqueléQco: Precursor da Coluna Vertebral (discos intervertebrais)
• INDUÇÃO: Induz a formação do PLACA NEURAL
Funções notocorda Neurulação: Vista dorsal x transversal
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Placa neural 50% ecto diferencia em neuroectoderma 16-‐18o dia
18o. dia Crescimento eixo longitudinal
-‐Alongamento diferencial do disco e placa senQdo cranial -‐Linha e nó regridem e degeneram
Início diferenciação mesoderma intraembrionário
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Início 4a semana
Sulco mais profundo Pregas neurais se aproximando
Tubo neural formado – 22o semana
Cristas neurais Mesoderme paraxial-‐segmentação-‐somitos
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Visão dorsal: somitos Segmentação mesoderma paraxial-‐ somitos-‐vértebras sem segmentação -‐ calota craniana
Notocorda e TN – induzem diferenciação mesoderma paraxial
24-‐26o dias – Fechamento TN-‐ SNC
Vesículas encefálicas
Malformações congênitas: Defeitos no fechamento do tubo neural -‐ DTN
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Migração cels crista-‐EMT e dobramento lateral Transição epitélio-‐mesênquima
Migração do dorso para a região ventro lateral
agrupadas em quatro divisões no senQdo crâniocaudal: cranial; vagal; tronco e lombossacral.
Células das cristas neurais Cranial: arcos branquiais (face) darão origem a estruturas faciais, tais como tecidos conjunQvos, incluindo carQlagem e ossos da face; melanócitos; ossículos da orelha média; alguns tecidos oculares; neurônios e glia (sistema nervoso periférico); células das leptomeninges (pia-‐máter e aracnoide); células do Qmo e odontoblastos. Tronco se diferenciarão nas estruturas do sistema nervoso periférico (neurônios e glia) do tronco e membros; células das leptomeninges (aracnóide e pia mater) da medula espinhal; células da medula da glândula adrenal e melanócitos região cardíaca. formarão o septo aórQco-‐pulmonar, a parede muscular e conjunQva das grandes artérias que se originam no coração e o endotélio dos arcos aórQcos., células parafoliculares da glândula Qreoide e as carQlagens da laringe e melanócitos.
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Células da Crista
vagal -‐ em conjunto com células das cristas neurais da região lombossacral -‐ migram para a parede do intesQno primiQvo, onde se diferenciarão em neurônios dos plexos submucosos e mioentéricos do tubo digesQvo.
Após dobramento
Final da 4a. Semana:
• TN fechado; • Células da crista migraram para diferentes desQnos • Embrião passa a ser cilíndrico • Saco vitelino 2ario deixa de recobrir o embrião ventral/te e passa compor parte intesQno
• Cav. AminióQca deixa cobrir apenas a região dorsal e envolvêlo completamente
Dobramento: disco para cilíndro
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Final da 4a semana-‐ 4mm comprimento Neurulação
Neurulação
Como a morfogênese do tubo neural é orquestrada?
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Organismos-‐modelo Anobio-‐Xenopus
Gastrulação inicia-‐se no lábio dorsal do blastóporo-‐ notocorda
A descoberta da indução: duplicação do lábio dorsal blastóporo an\íbio
• Tecido dirige o desenvolvimento de outro vizinho • 1924: Spemann and Mangold
xenopus
Filme experimento Organizador • Células adotam um padrão instruídas por outras células
• O que essas células secretam? • Qual a natureza molecular desse sinal?
• 65 anos depois, ainda não se compreende totalmente
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Organizador – lábio dorsal do blastóporo
• O que esse tecido secreta que INDUZ a diferenciação neural?
Em busca de sinais????
Smith and Harland
We have cloned a cDNA encoding a novel polypepQde capable of inducing dorsal development in Xenopus embryos
Noggin Não é indutor direto-‐antagonista
Expressão de noggin e chordin e follistatin no lábio dorsal do blastóporo
www.xenbase.org
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• Inibidores de BMP.
• BMP?
• Molécula sinal, fator de crescimento
• Bone morphogeneQc protein
Noggin, chordin, follistatin……
• Então BMP é o sinal??????
Transdução sinal Superexpressão inibidores de BMP induzem um segundo eixo neural
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BMP
Epidermal
BMP
Neural
Ausência de BMP?
Epidermal
BMP
Neural
BMP
????????
Remoção da via de sinalização de BMP -‐-‐-‐-‐-‐ Fenótipo Neural
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Inibição do Receptor BMP • HemmaQ-‐Brivanlou and Melton, who reported in 1994-‐ inhibiQon of the acQvin II receptor
The acquisiQon of a neural idenQty by ectodermal cells in the absence of instrucQve signalling forms the basis of the ‘neural default’ model
Ausência de qq sinal……..
Neural Modelo de diferenciação neural por default
E em outros modelos, é parecido?
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A indução neural de aves também requer a inibição de BMP?
A expressão ectópica de chordin não induz tecido neural
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Então, FGF é o indutor neural de aves?
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BMP signaling and speci\ication of ectodermal fate
Embryonic stem cells and the default model for neural induction
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Ectoderma
Epidermal Neural
Rostral-caudal Dorso-ventral
Neural Neural
Neural
Proliferação Diferenciação
Neural
Indu
ção
Pad
roni
zaçã
o
Sinalização combinatória • quanQdade das moléculas sinalizadoras expressa varia em diferentes níveis.
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. A forward role for Hedgehog. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
O tubo neural é posicionado com uma assimetria anatômica Dorsal: Epiderme Ventral: Notocorda
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Liem, K.F., Jessell, T.M. & Briscoe, J., 2000. Development 127(22), pp.4855–66. Gilbert Developmental Biology 8th ed.
BMPs / Shh
O tubo neural é posicionado com uma assimetria anatômica Dorsal: Epiderme> BMPs Ventral: Notocorda > Sonic Hedgehog > inbidores de BMP
Dorsal/ventral Speci\ication
• dorsal=sensory ventral=motor
• Ventral is specified by notocord, via Sonic hedgehog (Shh)
• Dorsal by ectoderm via TGF-‐β à roof plate à more TGF-‐β
A proporção relativa de Shh vs BMP determinam os destinos neuronais do tubo neural ao longo do eixo DV.
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
PADRONIZAÇÃO ROSTRO-CAUDAL DO TUBO NEURAL
O mesoderma subjacente ao ectoderma provê sinais correspondentes a coordenada rostro-caudal.
?
Existem sinais rostro-caudais que se sobrepõe à indução neural? Otto Mangold´s experiment
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controle Ácido Retinoico
Superexposição a ácido retinóico gera mutantes caudais.
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
FGF, RA, Wnt
PADRONIZAÇÃO ROSTRO-CAUDAL DO TUBO NEURAL
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
FGF, RA, Wnt
BM
P
Shh
Neural induc=on: old problem, new findings, yet more ques=ons Claudio D. Stern
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Começando a entender a complexidade da indução neural……. Cascade of sequenQal events Bibliogra\ia
h(p://www.embriologiahumana.com.br/