Gastrulação Comparada Embriologia molecular 01/03/2016 Nathalie Cella ncella@usp.br
Os vários tecidos no animal adulto derivam de três folhetos embrionários: Zigoto Blástula Gástrula Ectoderma (ecto=externa) Mesoderma (Meso=meio) Endoderma (endo=interna) Pele Sistema Nervoso Crista Neural Notocorda Músculo Rins Sangue Tubo Digestivo Faringe Tubo respiratório
Os movimentos celulares utilizados para a morfogênese são conservados na embriogênese
Atenção para diferença: INVAGINAÇÃO membrana apical do epitélio toca o lúmen EVAGINAÇÃO membrana basal do epitélio toca o lúmen apical basal
It is not birth, marriage or death, but gastrulation, which is truly the most important time in your life Lewis Wolpert (1986) O evento mais importante da sua vida não é o seu nascimento, seu casamento, sequer a sua morte. É a Gastrulação. (e o aprendizado sobre este)
Como se movimentar sem espaço? Blastocele espaço para manobra!
blastocele
1 2 8 16 Embrião eclode e sai do envelope de fertilização
GASTRULAÇÃO EM OURIÇOS
Gastrulação de ouriço-do-mar
Como as células mesenquimais primárias saem do epitélio da blástula?
A CÉLULA MESENQUIMAL PRIMÁRIA reduz sua afinidade com as células vizinhas para ingressar na blastocele afinidade com a camada hialina afinidade pela lâmina basal
ingressão das células mesenquimais primárias interação das células mesenquimais primárias com a matriz extracelular
Como as células mesenquimais sabem o seu destino na blastocele?
células mesenquimais primárias As células ectodérmicas secretam FGF e VEGF que São percebidos pelos filopodia das células mesenquimais primárias filopodia
Fusão das células mesenquimais primárias para dar origem ao esqueleto da larva (espículas):
Formação do arquêntero e blastóporo
A invaginação do arquêntero pode ser divida em duas fases:
Primeira fase: Mudança de forma das células da placa vegetal Distorção da Matriz Extracelular
Morfogênese epitelial movida pela CONSTRICÇÂO APICAL 1 Concentração APICAL do citoesqueleto de actina e miosina 2. Que PRECEDE o evento 3. É RESTRITA ao local de invaginação; 4. Com manutenção de INTEGRIDADE TECIDUAL. (junções aderentes)
Segunda fase: Extensão Convergente Filopódios das células mesenquimais secundárias
Segunda fase Extensão Convergente Filopódios das células mesenquimais secundárias
RECAPITULANDO:
A blástula é consequência do tipo de ovo e de clivagem:
Clivagem de anfíbios: BLÁSTULA Há menos blastômetos no polo vegetal porque a clivagem é mais lenta. Blastômeros são maiores
Centríolos do espermatozóide organizam os microtúbulos do ovo, promovendo a separação do citoplasma cortical e citoplasma interno Citoplasma cortical gira 30º em relação ao citoplasma interno CRECENTE CINZA
Organização dos microtúbulos dutante a primeira clivagem em anfíbios
IMZ = involuting marginal zone
O lábio do blastóporo é formado por células-garrafa Mudança de FORMA CELULAR
Após a deformação inicial causada pelas células-garrafa, o restante da ingressão é movida por epibolia e involução.
ventral dorsal
Divisão celular no inpicio (A) e no fim (B) da gastrulação de Xenopus intercalação
GASTRULAÇÃO DE ANFÍBIO
Gallus gallus
Stern et al.
Células marcadas com GFP foram removidas de diferentes partes da linha primitiva e enxertadas em outro embrião Essas células mantém o seu padrão de migração orientadas por fatores produzidos por células próximas
Os movimentos do epiblasto de aves são gerados por intercalação
As células do EPIBLASTO que migraram formam o Mesoderma na blastocele Endoderma quando se inserem no Hipoblasto As que permanecem na superfície formam a Ectoderma
Ao final da gastrulação, o Nó de Hensen e a linha primitiva regridem para a região posterior
Oct4
No camundongo gastrulação dentro do copo No galinha e homem gastrulação tipo beirute
TS= Theiler stages
GASTRULAÇÃO EM EMBRIÃO DE CAMUDONGO
14-15 dias
Cavidade amniótica embrião Bilaminar fim da 2ª semana epiblasto hipoblasto Saco vitelínic
Visualizando... APONTE o embrião
15º dia epiblasto hipoblasto membrana orofaríngea Fosseta primitiva Linha Nó primitivo primitiva Linha primitiva membrana cloacal
Eixos do corpo dorso cranio caudal ventral
Dobramento cefalo-caudal (corte sagital) prega cranial prega caudal
Dobramento cefalo-caudal (ou sagital)
pregas laterais Dobramento lateral (corte transversal)
Dobramento transversal (ou lateral)
Embrião após dobramento 4 semanas 5 semanas
Alguns pontos a ponderar: 1) Existe um mecanismo celular comum para a movimentação da gastrulação? 2) Existem genes comuns?
Nobel em Medicina 1935
Duplication of the dorsal lip of the blastopore generates an extra neural tube Spemman and Mangold, 1924 Donor embryo Host embryo D V D V "Über Induktion von Embryonalanlagen durch Implantation artfremder Organisatoren", Hans Spemann and Hilde Mangold Archiv für Mikroskopische Anatomie und Entwicklungsmechanik, 100: 599-638, 1924.
Hensen s node graft also produces a second neuroaxis Wolpert, Biologia do Desenvolvimento
Aula prática Origamiembryo.cba.arizona.edu/video.cfm
somitos mesoderma somática placa do mesoderma lateral mesoderme intermediária mesoderma visceral