Os destinos e as vocações das células das cristas neurais Biologia do Desenvolvimento Docente: Prof. Paulo de Oliveira Discentes: Diana de Castro, nº28783 Mariana Plácito, nº 26973 Samuel Arêas, nº29086 Biologia Humana 2012/13

Conceitos Pluripotentes vs. Multipotentes

O que são as cristas neurais? 1 Epiblasto 2 prega neural 3 cél da crista a migrar 4 neuroepitélio 5 canal central 6 tubo neural As células das cristas neurais são uma evidencia de uma evolução progressiva e continuada. Têm origem a partir da ectoderme, durante o processo da neurulação quando a placa neural se dobra em forma de V, e suas extremidades (as pregas neurais) se fundem formando o tudo neural o qual irá se diferenciar no sistema nervoso central. A estadio placa neural B estadio fenda neural 1 Epiblasto 2 fenda neural 3 crista neural

Células provenientes da crista neural Podem ser divididas de acordo com as suas regiões e funções, assim temos a crista neural craniana, crista neural cervical e sagrada, crista neural do tronco e crista neural cardíaca. As células da crista neural são multipotentes.

ELEMENTOS DERIVADOS DA CRISTA NEURAL

Células mesenquimais Tendo em conta a multipotencialidade das células da crista neural pode-se dizer que estas são funcionalmente mesenquimais. Uma das funções das células mesenquimais é a formação de fibroblastos na derme.  A derme embrionária com 2 meses de idade gestacional consiste num arranjo com fraca concentração de células mesenquimais em meio abundante (por isso no início a pele é plana).      

Potencial terapêutico das células mesenquimais – Curiosidade* Colheita do tecido adiposo do abdómen Digestão do tecido adiposo Isolamento e cultivo das células mesenquimais As terapias celulares com células mesenquimais é prática em ascensão nas cirurgias reparadoras, principalmente de defeitos estéticos, como cicatrizes de acne, queimaduras e envelhecimento cutâneo, entre outros. * As células mesenquimais usadas nesta terapia não são provêm da região cefálica mas sim abdominal. Apenas se deu este exemplo de forma a abordar o potencial terapêutico e cosmético das células mesenquimais no geral.

Migração das cristas neurais A migração da crista neural cefálica realiza-se de forma dorsal de modo a formar o mesenquima craniofacial. Este diferencia-se em gânglios cranianos e nas cartilagens e ossos craniofaciais As células migram para as bolsas dos arcos branquiais e contribuem para a formação do timo, dos ossos do ouvido médio, da mandibula e odontoblastos do primórdio do dente.

O destino e a diferenciação das células das cristas neurais Depende de vários fatores: A região de onde emergem (cefálica, do tronco ou caudal); As rotas migratórias adotadas; O local onde permanecerão.

Influência de moléculas na migração Matriz celular A migração das células das cristas neurais vai depender da molécula de adesão N-caderina, que é regulada na superfície das células das cristas neurais e diminui a sua acção quando há migração celular. (é a perda de N-caderina que resulta na transição epitélio-mesenquima). A matriz extracelular é uma rede complexa de macromoléculas que preenche o espaço entre os tecidos. Colagénio Fibronectina Laminina

Plasticidade das cristas neurais Células das cristas neurais Submetidas a sinais ambientais, que variam consoante a região para que migram, e à presença de moléculas especificas (p.e. endotelinas) Diferenciação celular

Diferenciação celular As células das cristas neurais tem plasticidade celular que é influenciada pelo microambiente, levando à sua diferenciação. Estas células multipotentes vão sofrer processos de diferenciação até se tornarem num tipo de células derivadas das cristas neurais.

Factores de crescimento que influenciam a diferenciação Função A proteína morfogenética do osso 2 (BMP2), o fator neurotrófico derivado de célula glial (GDNF) e o ácido retinóico (RA) diferenciação neuronal TGF1 músculo liso fator de crescimento glial (GGF) diferenciação glial endotelina 3 (ET3) diferenciação melanogênica fator de crescimento de fibroblasto 2 (FGF2), diferenciação de cartilagem

Endotelina 3 Endotelinas são peptídeos que auxiliam a migração das células das cristas neurais; A endotelina 3 (ET3) e o seu recetor B (ETRB) são essenciais para o desenvolvimento dos melanócitos e uma parte do sistema nervoso autónomo; Tratamentos com ET3 são altamente mitogénicos para a população das células da CN indiferenciadas;

Ácido retinóico Em embriões o ácido retinóico é sintetizado na mesoderme pela molécula, RALDH2. Durante o desenvolvimento dos embriões, o ácido retinóico é gerado em uma região específica do embrião que ajuda a determinar a posição ao longo do eixo de crescimento servindo como um sinalizador molecular que guia o desenvolvimento de porções posteriores do embrião. Promovem renovação celular, estimulam a formação de colágeno, reorganizam as fibras elásticas danificadas pela exposição solar e melhoram a irrigação sanguínea da pele. Regula a expressão dos genes HOX, consoante a sua concentração .

Genes Hox (Homeobox) Os genes Hox são um conjunto de genes que controlam o desenvolvimento do embrião ao longo do eixo anterior-posterior. As proteínas codificadas pelos genes Hox são factores de transcrição que irão regular a transcrição, e logo a expressão de outros genes. Nos seres humanos os genes Hox estão presentes nos cromossomas 2, 7, 12 e 17. Os genes Hox são de particular importância para a diferenciação dos sómitos e das células das cristas neurais. Curiosidade: Existe um polimorfismo comum no gene HOXA1 associado a uma susceptibilidade a desenvolver distúrbios do espectro autista. Localização do gene HOXA1 no cromossoma 7

Região cefálica As células das cristas neurais da região cefálica migram para cada um dos arcos branquiais. A crista neural cefálica preenche a face e os arcos branquiais originando os ossos, a cartilagem, os nervos e o tecido conectivo – forma maioritariamente células de linhagem mesodérmica.

Precursores Na região cefálica… Entre linhagens neurais e mesectoderme com a identificação de um precursor multipotente comum para neurónio, glia, melanócito e cartilagem. E de dois precursores altamente multipotentes: um originando glia, melanócito, miofibroblasto e cartilagem, e outro originando glia, neurónio, melanócito e miofibroblasto.

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