Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - USP Módulo de Embriologia Geral Responsável: Prof. Ricardo G. P. Ramos Diferenciação Celular
1) Gametogênese e Fertilização Embriologia Geral Humana 2) As Duas Primeiras Semanas do Desenvolvimento Embrionário Humano (Clivagem, Implantação e Formação do Disco Germinativo Bilaminar) 3) Gastrulação e Neurulação, 4) Somitogênese Terceira e Quarta Semanas 5) Fechamento do Embrião 6) Placentação 7) As Bases Genético Moleculares do Desenvolvimento Embrionário 8) Diferenciação Celular 9) Introdução à Teratogênese 10) Embriologia e Malformações dos Membros
Algumas Questões Fundamentais da Biologia do Desenvolvimento - A geração da forma - A geração da diversidade celular - O grau de conservação evolutiva dos mecanismos responsáveis pelos dois processos acima.
Carater progressivo e temporalmente variado do processo de estabelecimento do destino celular : Especificação, Determinação e Diferenciação
Especificação Determinação Diferenciação
Modos de Especificação Celular: Especificação Autônoma Especificação Condicional
Características da Especificação Autônoma: Característica da maioria dos invertebrados Especificação ocorre pela aquisição diferencial de moléculas citoplasmáticas presente originalmente no ovócito Clivagens invariantes produzem as mesmas linhagens em cada embrião da espécie: destino dos blastômeros é geralmente pré fixado Especificação do destino celular precede qualquer tipo de migração celular embrionária em larga escala
Divisão Celular Assimétrica: Segregação de Granulos-P na linhagem germinativa do embrião de C. elegans a p a p
DIVISÃO CELULAR ASSIMÉTRICA INDUZIDA EXTRINSICAMENTE: AUTO RENOVAÇÃO DE CÉLULAS TRONCO. Knoblich (2008). Cell 132, 583-597
Características da Especificação Condicional: Característica de todos os vertebrados e de alguns invertebrados. Especificação ocorre como consequência de interações celulares: Posições relativas são importantes Rearranjos e migrações celulares em larga escala podem acompanhar, ou mesmo preceder a especificação
Indução embrionária e a importância das interações célula-célula na geração da diversidade celular
Competência: capacidade de um tecido de responder a um sinal indutivo específico
Gilbert fig 6..5A-E
Gilbert fig 6..1
Tipos de indução Instrutivo: Um sinal específico proveniente da célula indutora modifica ativamente a expressão gênica na célula responsiva. Permissivo: Apenas provê um ambiente favorável para a expressão do fenótipo induzido.
Mecanismos celulares e moleculares associados a indução embrionária
Parácrina Justácrina
Principais Fatores Parácrinos FGFs (Fibroblast growth factors) Família Hedgehog Família Wnt TGF-ß (Transforming growth factor Beta)
Características das principais Famílias de Fatores Parácrinos FGFs (Fibroblast Growth Factors -Mais de 20 membros, estruturalmente relacionados entre si e funcionalmente independentes, embora parcialmente redundantes -Envolvidos em angiogenese (FGF2), formaçao do mesoderma, desenvolvimento do mesencéfalo, membros e olho (FGF8)
Características das principais Famílias de Fatores Parácrinos Família Hedgehog (Sonic, Desert, Indian) Envolvidos não apenas em processos de indução como também no estabelecimento de separações entre tecidos e no refinamento de eixos embrionários.
xpressão de Sonic Hedgehog na epiderme prefigura a formação de penas em embrião de galinha
Características das principais Famílias de Fatores Parácrinos Wnt (Wingless + Integrated) Cerca de 15 membros em vertebrados Indução do miótomo e do sistema urogenital (entre outras funções) em vertebrados Funciona como gene de segmentação em Drosophila
Caracteristicas das principais Familias de Fatores Paracrinos TGF-Beta Mais de 30 membros estruturalmente relacionados, envolvidos em uma enorme variedade de processos durante o desenvolvimento
Mecanismos de resposta a indução por fatores parácrinos: Vias de transdução de sinal
Receptores Tirosina Kinase (RTK)
Via de SinalizaçãoSmad/TGF-ß Smad
Sinalização via JAK/STAT Jak-Stat
Sinalização via Wnt/Frizzled Wint
Sinalização via Hedgehog/Patched hedgehog
Principais Vias de Sinalização Justácrinas
Notch
Fenótipo neurogênico (Hu, Y et al, Developmental Cell, 2:69 78, 2002)
Lasky, J. L. and Wu, H. (2005). Notch Signaling, Brain Development,and Human Disease Pediatr Res 57: 104R 109R
Sinalização via componentes da matriz extracelular
Fig 6:37
Transmissão direta de sinais via gap junctions
Fig 6:38
Fig 6:39
Interações entre vias de sinalização
Fig 6:40
Manutenção do estado diferenciado
Fig 6.41