09/06/2016 REGENERAÇÃO & CÉLULAS-TRONCO

Transcrição

1 09/06/2016 REGENERAÇÃO & CÉLULAS-TRONCO

2 Desenvolvimento pós-natal regeneração

3 Tipos de regeneração REATIVAÇÃO do desenvolvimento em período pós-embrionário Regeneração mediada por células-tronco Epimorfismo Morfalaxia Regeneração compensatória

4 Tipos de regeneração EPIMORFISMO Dediferenciação de células adultas para um estado mais indiferenciado. Crescimento do tecido remanescente e padronização deste. MORFALAXIA Redefinição dos segmentos axiais no tecido remanescente. REGENERAÇÃO COMPENSATÓRIA Células diferenciadas se dividem, dando origem a novas células

5 Epimorfismo

6 Regeneração na salamandra Ambystoma maculatum AEC = APICAL ECTODERMAL CAP 2 dias 5 dias 7 dias retração da epiderme e dos músculos proliferação

7 Regeneração na salamandra Ambystoma maculatum DEDIFERENCIAÇÃO 8 dias 9dias 10 dias A: mesênquima apical U e R: tecido pré-cartilaginoso D: dígitos H: húmero P: coto M: músculo

8 Regeneração na salamandra Ambystoma maculatum Figure 1. Three stages of regeneration in a larval urodele forelimb amputated through the distal humerus (H). (a) One week postamputation; E, epidermis. Dedifferentiation of humeral cartilage, muscle (angled lines), dermis (oval cells beneath the epidermis) and Schwann cells (not shown) and mitosis of the dedifferentiated cells has produced a conical blastema. The mesenchyme (blastema) cells are covered by an undifferentiated wound epidermis that migrated over the wound surface within a few hours after amputation. Nerve axons have regenerated into the blastema by this stage. (b) The blastema is elongating and is about to begin redifferentiation. (c) The blastema continues to grow as it redifferentiates into the missing structures. The stippled region represents the emerging distal end of the humerus, which splits into a short radius and ulna, followed by an arch of precarpal tissue and the rudiments of the four digits of the hand. Small oval cells around and between the new cartilage condensations represent cells that will form new muscle and dermis.

9 Quais células contribuem para a regeneração??

10 Fibroblastos da derme migram para a região da lesão migração dos fibroblastos independe de inervação Dil - corante D distal P proximal Endo et al. Dev Biol Jun 1;270(1):135-45

11 A inervação ectópica + explante de pele é SUFICIENTE para criar um membro ectópico Só inervação broto (bump) se inicia, porém sem a pele, regride Inervação+ Exp. Pele Endo et al. Dev Biol Jun 1;270(1):135-45

12 normal Sem nervo A denervação no dia 10 interrompe a regeneração do membro, que termina regridindo Endo et al. Dev Biol Jun 1;270(1):135-45

13 Regeneração depende de nag secretada pelos nervos nag = newt anterior gradient protein control nag Kumar et al, 2007 Science 318:

14 A expressão de FGF8 durante a regeneração em salamandras se assemelha a do desenvolvimento Desenv. Regeneração

15 Msx-1 é expresso na ponta do broto em desenvolvimento Park et al., 2009, GENES & GENOMICS 31 (6) : (December 2009)

16 Tempo pós-lesão Msx-1 é expresso na ponta do coto em regeneração Park et al., 2009, GENES & GENOMICS 31 (6) : (December 2009)

17 Msx-1 e BMP4 é expresso na ponta do coto que regenera mas está ausente quando não há regeneração 4d msx1 bmp4 2d Han et al. 2003, Development 130,

18 Sem Msx1,não há regeneração Han et al. 2003, Development 130,

19 Conclusões: NERVOS, AEC são essenciais na proliferação do blastema Msx-1, FGF8, BMP4 e nga estão envolvidos no processo de regeneração

20 Regeneração na salamandra Ambystoma maculatum

21 Como o blastema sabe em que nível do eixo proximal-distal o corte ocorreu?

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23 Controle Ac Retinoico O ácido retinóico pode reprogramar a identidade próximo-distal do membro doador

24 Efeito da vitamina A (um retinóide) na regeneração do membro de salamandra Controle Ac Retinoico

25 Hoxd4 Hoxb4 A sinalização da via do ácido retinóico é necessária para manter o padrão Hox no eixo Antero-posterior do embrião NORMAL Sem Ac Ret. Houle et al., Development Dec;130(26):

26 Os Hox do desenvolvimento são expressos durante a regeneração, mas de forma diferente Desenvolvimento Regeneração Hox A13 Hox A9 Gardiner et al., Development Jun;121(6):

27 Ác retinoico controla a expressão de Meis1 e Pbx1 Mercader et al, 2005 Development 132,

28 Células do blastema mantém a sua especificação transplante de cartilagem membro expressando GFP membro selvagem blastema MHCI muscle-specific-myosin heavy chain Kragl et al, 2009 Nature 460: 60-65

29 Existe uma memória da origem das células que repopulam.

30 Modelo para regeneração do membro de anfíbios

31 Tipos de regeneração REATIVAÇÃO do desenvolvimento em período pós-embrionário Regeneração mediada por células-tronco Epimorfismo Morfalaxia Regeneração compensatória

32 Hydra No tronco as células migram e proliferam

33 A hidra regenera a cabeça e o pé na ausência de proliferação celular Após lesão, ocorre uma redefinição das células remanescentes. hs

34 Diferentes capacidades morfogenéticas do corpo da Hydra (Parte 1) Gradiente ativador de cabeça Gradiente ativador de pé

35 Diferentes capacidades morfogenéticas do hipostômio e do pé da Hydra (Parte 2)

36 Gradiente inibidor de cabeça

37 O hipostômio é um centro organizador Animal recipiente corado com tinta Tecido do hipostômio transplantado Tecido do sub-hipostômio transplantado

38 Conclusões: Existem DOIS gradientes ativadores (de cabeça e de pé) e UM gradiente inibidor (de cabeça); O hipostômio é um centro organizador

39 Expressão de Wnt no hipostômio Wnt GSK3 estabilização de β-catenina

40 Em uma hidra jovem a proximidade entre a cabeça e o pé não permite a formação de um novo broto

41 Tipos de regeneração REATIVAÇÃO do desenvolvimento em período pós-embrionário Regeneração mediada por células-tronco Epimorfismo Morfalaxia Regeneração compensatória

42 Os lobos removidos não regeneram A parte que não foi removida repõe a parte faltante até atingir o tamanho normal do fígado Mecanismo através do qual o fígado mantém o seu tamanho original após a regeneração é desconhecido (suspeito ács biliares)

43 Regeneração do fígado é feita pelas células de Kupffer e stellate cells stellate cells = células estreladas ou células de Ito ou células armazenadoras de lipídeos

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45 Células Tronco?

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