Neurulação 2014 Biomédicas para PDF aula.pptx

06/10/14 Gastrulação •  h(ps://www.youtube.com/watch?v=3AOoikTEfeo Neurulação Gastrulação Gastrulação: 3a semana 1mm 1 06/10/14 Disco embrionário trilaminar Derivados da ectoderme Anatomical aspects of early neural development
Neurulação •  Inicia-­‐se final 3a semana – 26o dia dev. 2 06/10/14 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 Funções notocorda Neurulação: Vista dorsal x transversal •  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 3 06/10/14 16-­‐18o dia Placa neural 50% ecto diferencia em neuroectoderma 18o. dia Crescimento eixo longitudinal Início diferenciação mesoderma intraembrionário -­‐Alongamento diferencial do disco e placa senQdo cranial -­‐Linha e nó regridem e degeneram 4 06/10/14 Início 4a semana Tubo neural formado – 22o semana Sulco mais profundo Pregas neurais se aproximando Cristas neurais Mesoderme paraxial-­‐
segmentação-­‐somitos 5 06/10/14 Visão dorsal: somitos Notocorda e TN – induzem diferenciação mesoderma paraxial Segmentação mesoderma paraxial-­‐ somitos-­‐vértebras sem segmentação -­‐ calota craniana 24-­‐26o dias – Fechamento TN-­‐ SNC Malformações congênitas: Defeitos no fechamento do tubo neural -­‐ DTN Vesículas encefálicas 6 06/10/14 Migração cels crista-­‐EMT e dobramento lateral Transição epitélio-­‐mesênquima Migração do dorso para a região ventro lateral Células das cristas neurais agrupadas em quatro divisões no senQdo crâniocaudal: cranial; vagal; tronco e lombossacral. 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. 7 06/10/14 Células da Crista Após dobramento 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. Final da 4a. Semana: Dobramento: disco para cilíndro 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 • 
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8 06/10/14 Final da 4a semana-­‐ 4mm comprimento Neurulação Neurulação Como a morfogênese do tubo neural é orquestrada? 9 06/10/14 Organismos-­‐modelo Anobio-­‐Xenopus A descoberta da indução: duplicação do lábio dorsal blastóporo an\íbio •  Tecido dirige o desenvolvimento de outro vizinho •  1924: Spemann and Mangold Gastrulação inicia-­‐se no lábio dorsal do blastóporo-­‐ notocorda 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 10 06/10/14 Organizador – lábio dorsal do blastóporo Em busca de sinais???? • O que esse tecido secreta que INDUZ a diferenciação neural? Smith and Harland Expressão de noggin e chordin e follistatin no lábio dorsal do blastóporo Noggin Não é indutor direto-­‐
antagonista We have cloned a cDNA encoding a novel polypepQde capable of inducing dorsal development in Xenopus embryos www.xenbase.org 11 06/10/14 Noggin, chordin, follistatin…… •  Inibidores de BMP. • Então BMP é o sinal?????? •  BMP? •  Molécula sinal, fator de crescimento •  Bone morphogeneQc protein Transdução sinal Superexpressão inibidores de BMP induzem um segundo eixo neural 12 06/10/14 BMP BMP Neural Epidermal Ausência de BMP? BMP BMP Remoção da via de sinalização de BMP -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐ Fenótipo Neural ???????? Neural Epidermal 13 06/10/14 Inibição do Receptor BMP The acquisiQon of a neural idenQty by ectodermal cells in the absence of instrucQve signalling forms the basis of the ‘neural default’ model •  HemmaQ-­‐Brivanlou and Melton, who reported in 1994-­‐ inhibiQon of the acQvin II receptor Ausência de qq sinal…….. E em outros modelos, é parecido? Neural Modelo de diferenciação neural por default 14 06/10/14 A expressão ectópica de chordin não induz tecido neural A indução neural de aves também requer a inibição de BMP? 15 06/10/14 Então, FGF é o indutor neural de aves? 16 06/10/14 BMP signaling and speci\ication of ectodermal fate Embryonic stem cells and the default model for neural induction 17 Indução
06/10/14 Ectoderma Epidermal Rostral-caudal
Padronização
Sinalização combinatória Neural Neural Neural Proliferação Dorso-ventral
•  quanQdade das moléculas sinalizadoras expressa varia em diferentes níveis. Neural Neural Diferenciação O tubo neural é posicionado com uma assimetria
anatômica
Dorsal: Epiderme
Ventral: Notocorda
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. A forward role for
Hedgehog. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
18 06/10/14 O tubo neural é posicionado com uma assimetria anatômica
A proporção relativa de Shh vs BMP determinam os destinos neuronais do
tubo neural ao longo do eixo DV.
Dorsal/ventral Speci\ication Dorsal: Epiderme> BMPs
Ventral: Notocorda > Sonic Hedgehog > inbidores de BMP
•  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 BMPs / Shh
Liem, K.F., Jessell, T.M. & Briscoe, J., 2000. Development
127(22), pp.4855–66.
Gilbert Developmental Biology 8th ed.
PADRONIZAÇÃO ROSTRO-CAUDAL DO TUBO NEURAL
Existem sinais rostro-caudais que se sobrepõe à indução
neural?
Otto Mangold´s experiment
O mesoderma subjacente ao ectoderma provê sinais
correspondentes a coordenada rostro-caudal.
?
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
19 06/10/14 Superexposição a ácido retinóico gera mutantes caudais.
Ácido Retinoico
, Wn
, RA
FGF
t
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
Neural induc=on: old problem, new findings, yet more ques=ons Claudio D. Stern t
, Wn
, RA
FGF
BMP
Shh
controle
PADRONIZAÇÃO ROSTRO-CAUDAL DO TUBO NEURAL
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
20 06/10/14 Começando a entender a complexidade da indução neural……. Cascade of sequenQal events Bibliogra\ia h(p://www.embriologiahumana.com.br/ 21