Desarrollo de las extremidades

Desarrollo de las
extremidades
Especificación del
Campo Morfogénico del miembro:
Genes Hox y Acido Retinoico
Formación de los esbozos de
los miembros (4ª semana)
1
L3 - L5
(día 28)
Los
esbozos
son
elevaciones en las
crestas
laterales
(primero
de
los
miembros superiores,
luego
de
los
miembros inferiores.
C5 - C8
(día 24)
Ratón, 9 días
(28 en humano)
Vista lateral
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Constitución de los esbozos de los miembros
Núcleo
mesenquimatoso
(mesodermo somatopleural)
Inducción
Revestimiento
ectodérmico
Ratón, 9 días (28 en humano)
¿Qué induce al mesodermo lateral para que forme el
esbozo de la extremidad?
Factor de crecimiento fibroblástico (FGF 10)
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Especificación de miembro superior e inferior
Factores de Transcripción de la familia T-box
Tbx 5: miembro superior
Tbx4: miembro inferior
Desarrollo de los esbozos de
los miembros
Diferenciación de distintos tejidos.
Patrón de formación del miembro:
orientación témporo-espacial que
genera un miembro funcional :
- P-D: secuencia de segmentos
- C-C: 1º a 5º dedo
- D-V: compartimientos flexor
y extensor.
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Desarrollo proximal-distal
Ratón, 11 días (33 en humano)
5
Cresta ectodérmica
apical
Engrosamiento del ectodermo en el borde distal del esbozo de la
extremidad (inducido por el mesodermo somatopleural subyacente).
Cresta ectodérmica
apical
Zona de progresión
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Papel de la cresta ectodérmica apical
[ Induce el crecimiento
del mesodermo distal
(zona de progresión)
pero no determina qué
parte del esbozo.
[ Su extirpación detiene
el crecimiento de los
elementos distales de la
extremidad en el estadio
al momento de la
extirpación.
Experimentos de transplante
El tiempo que las células de la zona de
progresión del mesénquima están bajo la
influencia de la cresta ectodérmica apical
especifica qué segmento de la extremidad
derivará de cada zona de mesénquima
(información posicional en el eje
proximal-distal).
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Los FGF participan en la
inducción que la cresta
ectodérmica apical ejerce
sobre el crecimiento
proximal-distal
del
mesodermo subyacente.
Hibridización in situ del ARNm del
FGF-8 que se expresa en el ectoderno
antes de que crezca el esbozo de la
extremidad (MI) y luego se limita a la
cresta ectodérmica apical (MS).
Además, el mesénquima produce FGFs y
factores de crecimiento transformante
(FTG),
que
participan
en
el
mantenimiento de la estructura y función
de la cresta ectodérmica apical
supradyacente.
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Desarrollo cefalo-caudal
Gradiente de morfogenes
Zona de actividad polarizante
(Proteína sonic hedgehog - SHH)
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Desarrollo dorsal-ventral
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Familia de genes wnt (Wnt-7a)
Almohadillas táctiles
Humano: Día 56
11
(4ª a 8ª semana)
Día 33- MS: placa de la mano,
antebrazo, brazo y hombro.
Día 37- MS: región carpiana y
placa digital.
MI: muslo, pierna y
pie.
Día 38-MS:rayos digitales.
MI: placa del pie.
Día 44- MS: surcos entre rayos
digitales. Codo evidente.
MI: rayos digitales.
Día 47-MS: flexión horizontal
(plano parasagital).
MI: inicio de flexión y
profundización de surcos.
Día 52- MS: flexión del codo y
muñecas, almohadillas táctiles.
Día 56: Todas las estructuras
bien definidas. Las manos se
juntan en línea media.
12
13
Eliminación del tejido interdigital:
(inducida por aumento de la subfamilia
BMP de la familia FGFβ)
Muerte celular programada
- ocurre siempre en el mismo momento
- ocurre siempre en el mismo lugar
Células mesenquimáticas se tornan
fagocígicas
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Formación de esqueleto
apendicular
(huesos y articulaciones)
(5ª a 12ª semana)
Los huesos de las
extremidades
y
cinturas escapular y
pélvica se forman
por
osificación
endocondral
de
primordios
cartilaginosos.
La clavícula se
forma
por
osificación directa
de
una
condensación
del
mesénquima.
Humano- A) inicio de 6ª semana, B) final de 6ª semana, C) 8ª semana
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Expresión distal-proximal de genes Hox
Hoxd13: Mano y dedos
Hoxd9: cintura escapular
Formación de musculatura
apendicular
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La musculatura se forma a partir del
mesodermo somítico
Masa dorsal
MS: extensores y
supinadores
MI: extensores y
abductores
Masa ventral
MS: flexores y
pronadores
MI: flexores y aductores
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Cresta neural
Somatopleura
Mesodermo
lateral
(somatopleura)
Huesos, ligamentos y
vascularización
Mesodermo
somítico
Músculos
Cresta
neural
Células de Schwann
y melanocitos
Inervación
(ramificaciones de ramas primarias
dorsales y ventrales de nervios raquídeos
que forman plexos braquial y lumbosacro)
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Nervios y ganglios de la raíz dorsa
Inervación motora: Plexo
braquial derivado de segmentos
C5 a C8 y T1
Ratón, Día 11 (día 33 en humano)
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Vías permitidas
Señales producidas
por el músculo
Rotación de los miembros
Miembro superior:
90° lateralmente
Miembro inferior:
90° medial
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Inervación sensitiva: modificacion de la
orientación de los dermatomos por rotación
de miembros
Malformaciones congénitas
Tipos:
[
[
[
Por reducción: meromelia - amelia
Por duplicación: polidactilia
Displasia: sindactilia - gigantismo
[
[
[
[
[
[
[
Detención del desarrollo
Falta de diferenciación
Duplicación
Exceso de crecimiento
Hipoplasia
Defectos focales
Anomalías esqueléticas generalizadas
Causas:
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Malformaciones congénitas
Etiología multifactorial:
[
[
genética: (ej. polidactilia)
teratógenos ambientales
[ fármacos: talidomida- sedante no barbitúrico
[
[
(3ª a 5ª semana)
ácido valproico- anticonvulsivante
toxinas metabólicas
hipertermia
[ otras: bandas amnióticas, oligohidramnios y
alteraciones vasculares locales
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