Neurulação - WordPress.com

22/09/15 Neurulação Gastrulação 1 22/09/15 Gastrulação: 3a semana 1mm Disco embrionário trilaminar 2 22/09/15 Anatomical aspects of early neural development
Derivados da ectoderme 3 22/09/15 Neurulação •  Inicia-­‐se final 3a semana – 26o dia dev. Notocorda Mesoderme axial-­‐ processo notocordal Células-­‐pré-­‐cordais 4 22/09/15 Notocorda -­‐fusão endoderma subjacente -­‐20o dia processo notocordal aGnge extensão máxima -­‐24o dia-­‐ tubo sólido -­‐núcleo pulposo discos intervertebrais Funções notocorda •  Estrutural: Age como um eixo rígido de apoio para o embrião •  EsqueléGco: Precursor da Coluna Vertebral (discos intervertebrais) •  INDUÇÃO: Induz a formação do PLACA NEURAL 5 22/09/15 Neurulação: Vista dorsal x transversal Placa neural 6 22/09/15 16-­‐18o dia 50% ecto diferencia em neuroectoderma 18o. dia Crescimento eixo longitudinal -­‐Alongamento diferencial do disco e placa senGdo cranial -­‐Linha e nó regridem e degeneram 7 22/09/15 Início diferenciação mesoderma intraembrionário Início 4a semana Sulco mais profundo Pregas neurais se aproximando 8 22/09/15 Tubo neural formado – 22o semana Cristas neurais 9 22/09/15 Mesoderme paraxial-­‐
segmentação-­‐somitos Visão dorsal: somitos Segmentação mesoderma paraxial-­‐ somitos-­‐vértebras sem segmentação -­‐ calota craniana 10 22/09/15 Notocorda e TN – induzem diferenciação mesoderma paraxial 24-­‐26o dias – Fechamento TN-­‐ SNC Vesículas encefálicas 11 22/09/15 Malformações congênitas: Defeitos no fechamento do tubo neural -­‐ DTN Migração cels crista-­‐EMT e dobramento lateral 12 22/09/15 Transição epitélio-­‐mesênquima Migração do dorso para a região ventro lateral agrupadas em quatro divisões no senGdo crâniocaudal: cranial; vagal; tronco e lombossacral. 13 22/09/15 Células das cristas neurais Cranial: arcos branquiais (face) darão origem a estruturas faciais, tais como tecidos conjunGvos, incluindo carGlagem 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 Gmo 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 aórGco-­‐pulmonar, a parede muscular e conjunGva das grandes artérias que se originam no coração e o endotélio dos arcos aórGcos., células parafoliculares da glândula Greoide e as carGlagens da laringe e melanócitos. Células da Crista vagal -­‐ em conjunto com células das cristas neurais da região lombossacral -­‐ migram para a parede do intesGno primiGvo, onde se diferenciarão em neurônios dos plexos submucosos e mioentéricos do tubo digesGvo. 14 22/09/15 Após dobramento Final da 4a. Semana: TN fechado; Células da crista migraram para diferentes desGnos Embrião passa a ser cilíndrico Saco vitelino 2ario deixa de recobrir o embrião ventral/te e passa compor parte intesGno •  Cav. AminióGca deixa cobrir apenas a região dorsal e envolvêlo completamente • 
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15 22/09/15 Dobramento: disco para cilíndro Final da 4a semana-­‐ 4mm comprimento 16 22/09/15 Neurulação Neurulação 17 22/09/15 Como a indução neural é orquestrada? Organismos-­‐modelo Anibio-­‐Xenopus Gastrulação inicia-­‐se no lábio dorsal do blastóporo-­‐ notocorda 18 22/09/15 A descoberta da indução: duplicação do lábio dorsal blastóporo an\íbio •  Tecido dirige o desenvolvimento de outro vizinho •  1924: Spemann and Mangold xenopus 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 19 22/09/15 Organizador – lábio dorsal do blastóporo • O que esse tecido secreta que INDUZ a diferenciação neural? Em busca de sinais???? 20 22/09/15 Smith and Harland Noggin Não é indutor direto-­‐
antagonista We have cloned a cDNA encoding a novel polypepGde capable of inducing dorsal development in Xenopus embryos Expressão de noggin e chordin e follistatin no lábio dorsal do blastóporo www.xenbase.org 21 22/09/15 Noggin, chordin, follistatin…… •  Inibidores de BMP. •  BMP? •  Molécula sinal, fator de crescimento •  Bone morphogeneGc protein • Então BMP é o sinal?????? 22 22/09/15 Transdução sinal Superexpressão inibidores de BMP induzem um segundo eixo neural 23 22/09/15 BMP BMP Neural Epidermal 24 22/09/15 Ausência de BMP? BMP BMP ???????? Neural Epidermal Remoção da via de sinalização de BMP -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐ Fenótipo Neural 25 22/09/15 Inibição do Receptor BMP •  HemmaG-­‐Brivanlou and Melton, who reported in 1994-­‐ inhibiGon of the acGvin II receptor The acquisiGon of a neural idenGty by ectodermal cells in the absence of instrucGve signalling forms the basis of the ‘neural default’ model 26 22/09/15 Ausência de qq sinal…….. Neural Modelo de diferenciação neural por default E em outros modelos, é parecido? 27 22/09/15 28 22/09/15 A indução neural de aves também requer a inibição de BMP? A expressão ectópica de chordin não induz tecido neural 29 22/09/15 Então, FGF é o indutor neural de aves? 30 22/09/15 31 22/09/15 32 22/09/15 BMP signaling and speci\ication of ectodermal fate Embryonic stem cells and the default model for neural induction 33 Indução
22/09/15 Ectoderma Epidermal Neural Padronização
Rostral-caudal
Neural Neural Proliferação Dorso-ventral
Neural Neural Diferenciação 34 22/09/15 Sinalização combinatória •  quanGdade das moléculas sinalizadoras expressa varia em diferentes níveis. 35 22/09/15 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.
O tubo neural é posicionado com uma assimetria anatômica
Dorsal: Epiderme> BMPs
Ventral: Notocorda > Sonic Hedgehog > inbidores de BMP
BMPs / Shh
Liem, K.F., Jessell, T.M. & Briscoe, J., 2000. Development
127(22), pp.4855–66.
Gilbert Developmental Biology 8th ed.
36 22/09/15 A proporção relativa de Shh vs BMP determinam os destinos neuronais do
tubo neural ao longo do eixo DV.
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 PADRONIZAÇÃO ROSTRO-CAUDAL DO TUBO NEURAL
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
37 22/09/15 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.
?
Superexposição a ácido retinóico gera mutantes caudais.
controle
Ácido Retinoico
38 22/09/15 PADRONIZAÇÃO ROSTRO-CAUDAL DO TUBO NEURAL
t
, Wn
, RA
FGF
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
, Wn
, RA
FGF
t
Shh
BMP
Lumsden, A. & Graham, A., 1995. Current Biology, 5(12), pp.1347–1350.
39 22/09/15 Epiblasto
Indução
Ectoderma
Neurectoderma
Padronização
Progenitores neurais
Diferenciação Pósmitótica
40 22/09/15 Neural induc=on: old problem, new findings, yet more ques=ons Claudio D. Stern Começando a entender a complexidade da indução neural……. Cascade of sequenGal events 41 22/09/15 Bibliogra\ia hzp://www.embriologiahumana.com.br/ 42