Procesos basicos del desarrollo embrionario
Descargar como PPTX, PDF9 recomendaciones23,030 vistas
El documento describe los principales procesos del desarrollo embrionario, incluyendo el crecimiento, la diferenciación celular, la morfogénesis y la migración celular. Estos procesos permiten que el cigoto se transforme en un organismo multicelular complejo a través de la proliferación, especialización y organización espacial de las células. Las células madre desempeñan un papel clave al diferenciarse en los distintos tipos celulares del cuerpo.
Procesos basicos del desarrollo embrionario
- 2. • El desarrollo embrionario es el proceso mediante el cual el cigoto, se transforma en un organismo multicelular complejo y multifuncional • Durante este proceso • Aumenta de tamaño • Incrementa su complejidad morfológica y funcional
- 3. • Procesos del desarrollo: mecanismos por lo que el cigoto forma un organismo multicelular con una anatomía particular • Estos procesos son: • Crecimiento • Diferenciación celular • Morfogénesis: formación de tejidos, órganos y restructuras dan la forma final del organismo • Cambio en la Forma celular • Muerte celular • Movimiento celular • Afinidad celular diferencial
- 4. Crecimiento • Proceso por el que se incrementa el tamaño de un tejido, órgano o estructura como resultado del aumento en: • Número de células: por proliferación celular mediante la división controlada • Tamaño de las células: se produce en la fase G1 del ciclo celular, incremento de sus componentes (moléculas y organelos) • Componentes extracelulares, secretados por las células Da lugar al aumento de tamaño, la configuración de la morfología y el cambio de proporciones anatómicas
- 5. Crecimiento • Crecimiento alométrico: las diferentes estructuras y regiones del cuerpo crecen a diferente velocidad • En la etapa fetal y postnatal el crecimiento continua siendo alométrico.
- 7. Diferenciación celular • Proceso celular por e que se desarrollan diferentes tipo celulares, como un eritrocito, neurona, hepatocito, etc; se efectúa mediante la expresión de genes específicos
- 8. Diferenciación celular • El inicio del desarrollo comienza con una única célula: cigoto • A partir del cigoto por la diferenciación, se van a originar todos los distintos tipos celulares del organismo con diferente morfología y función. • En la diferenciación se expresan genes específicos que dan como resultado proteínas especificas que originan un cambio en la forma y función de la célula
- 10. Especificación de la diferenciación Destino celular (proceso que compromete a la célula) Cambios en forma y función Diferenciación final Regulación irreversible en la expresión de sus genes
- 11. Diferenciación celular • En los vertebrados el destino de la diferenciación esta especificado por: • Las interacciones de las células • Sus posiciones relativas • Cantidad específicas de moléculas secretadas por otras células (Morfógenos)
- 12. Diferenciación celular • La especificación del destino es condicional, es decir el destino de una célula depende de las condiciones en las que se encuentra. (células madre) • La especificación del destino es regulativa, ya que puede cambiar para poder compensar perdidas
- 13. Células madre • Son aquellas que se dividen indefinidamente para generar más células madre semejantes y también otras células que se pueden especializar • Tipos de células madre: • Células madre totipotenciales: son capaces de generar, todas las estructuras de un embrión y sus anexos • Células madre pluripotenciales: son capaces e diferenciarse en ectodermo, mesodermo y endodermo (células del embrión). Pero NO en anexos. • Células madre multipotenciales o comprometidas: son capaces de diferenciarse en una determinada población celular, como la célula mesenquimática: fibroblasto, adipocito, condrocito, osteocito, etc.
- 14. Células madre • La restricción del potencial de diferenciación de las células madre es progresiva y esta determinada por su entorno • Una vez comprometidas no cambian su destino final de diferenciación. • Células progenitoras o precursoras: NO son células madre, ya que sus divisiones no dan células progenitoras similares, si no células que continúan su diferenciación
- 15. Cambio en la forma celular • La forma de las células es el resultado del equilibrio entre las fuerzas intrínsecas del citoplasma sobre la membrana celular y las fuerzas extrínsecas del medio extracelular
- 16. Cambio en la forma celular • Fuerzas intrínsecas se generan por • Presión osmótica • Disposición del citoesqueleto • Fuerzas extrínsecas son consecuencia de: • Las uniones intercelulares • Las uniones de las células con la matriz extracelular.
- 17. Cambio en la forma celular • Los cambios en la forma están implicados en la migración de las células de forma individual o en grupos • Individual: la células cambia su forma y emite filopodios o lamelopodios • Grupo: células permanecen unidas, por los cambios en la forma de las células se desplazan o se forma surcos, vesículas o tubos.
- 19. Muerte celular programada • Dos formas de muerte celular programada • Apoptosis o muerte celular programada tipo I • Autofagia o muerte celular programada tipo II
- 20. Muerte celular programada tipo I (apoptosis) • Cambios morfológicos en la células • Disminución de tamaño • Condensación del citoplasma • Condensación marginal de la cromatina • Integridad de los organelos • Fragmentación celular sin desintegración de la membrana (fragmentos apoptóticos) • Fragmentos apoptóticos son eliminados por células fagocíticas • A nivel molecular se activan las caspasas (proteasas que degradan el ADN, elementos de citoesqueleto y otros sustratos celulares)
- 22. Muerte celular programada tipo II (Autofagia) • Es importante para mantener a la célula saludable, eliminando organelos dañados o envejecidos • Permite la supervivencia de la célula en condiciones adversas • Puede llevar a la célula de forma regulada, a la muerte. • Se forman autofagosomas (estructuras membranosas) que envuelven a los organelos • El autofagosoma se fusiona con los lisosomas y las enzimas degradan los organelos
- 23. Muerte celular programada tipo II (Autofagia) • Autofagia se regula por genes llamados ATG (genes relacionados con la autofagia) • No se sabe como la autofagia puede llevar a la muerte una célula, se piensa que es por la activación de los lisosomas + caspasas
- 26. Movimiento celular • El movimiento es fundamental para el crecimiento de la arquitectura del embrión. • Durante la migración se dan dos tipos diferentes de movimiento celular: • Migración celular en grupo • Migración celular individual
- 27. Migración celular individual • Requiere perdida de contacto célula-célula • La células migran a través de la matriz extracelular • Es un mecanismo que participa en diferentes eventos de la morfogénesis • Ejem: migración de las células de la cresta neural, desde el tubo neural
- 28. Migración individual 1. La migración se inicia cuando las células individuales reciben señales de una maquinaria molecular 2. Se induce a las células a reorganizarse internamente para desplazarse y que este desplazamiento sea en la dirección correcta • Por lo tanto en la migración hay que considerar • Locomoción celular • Dirección de migración celular
- 29. Migración celular individual • Locomoción celular (incluye 4 pasos) 1. Polarización: se determina los bordes de la célula, reorganizando su citoplasma, mediante el movimiento de organelos, así como la reorganización del citoesqueleto
- 31. Migración celular individual 2. Protrusión: formación de proceso o prolongaciones celulares al frente de la célula. (lamelopodios o filopodios)
- 32. Migración celular individual 3. Adhesión: una vez formada la prolongación celular, esta se adhiere al sustrato, matriz extracelular, para poderse impulsar. La unión se realiza a través de las integrinas, unidad en el citoplasma a la actina y en la matriz extracelular a la fibronectina o laminina
- 34. Migración celular individual 4. Retracción del borde posterior: a medida que la célula se mueve hacia adelante, el borde posterior debe perder contacto con el sustrato y retraerse para que la célula pueda avanzar. La retracción se efectúa por la fuerza ejercida por la interacción de la actina con la miosina
- 36. Dirección de la migración celular • En la migración las células se desplazan siguiendo una trayectoria determinada hasta llegar a su destino. • Se han descrito mecanismos • Quimiotaxis • Galvanotaxis • Guía-contacto • Inhibición por contacto • Afinidad diferencial por el sustrato
- 37. Afinidad celular diferencial • Es el reconocimiento y la unión especifica para formar tejidos, construir órganos reconocer el destino final en la migración celular, coordinar el crecimiento, etcétera.
- 38. Afinidad celular diferencial • La morfogénesis implica la interacción entre diferentes tejidos, lo que significa la interacción entre distintas células, ya que cada tipo celular tiene en su membrana diferentes proteínas que son responsables de la unión específica de las células, lo cual determina la formación de tejidos, estructuras y órganos.
- 39. Afinidad celular diferencial • La formación del contacto entre las células se inicia como puntos individuales que se van extendiendo hasta alcanzar su configuración final. • La expansión del contacto implica cambios moleculares y estructurales que determinan • Forma • Tamaño • Resistencia final • La fuerza que mantiene a la células unidas depende del tamaño y la adhesividad , determinada por complejos moleculares de unión celular
- 40. Afinidad celular diferencial • Existen diferentes moléculas involucrados en los complejos moleculares de unión celular • Cadherinas: proteínas transmembranales, que se une a otras proteínas semejantes en la membrana de otra célula. Es dependiente de calcio y tiene lugar entre cadherinas semejantes, siendo una unión hemofílica. Para que la unión sea resistente, las cadherinas se unen a las cateninas situadas en el citoplasma y esa a su vez se unen a los filamentos de actina
- 41. Cadherina E Cateninas Vinculinas Microfilamentos de actina Membrana plasmática Membrana plasmática
- 42. Tipos de cadherinas • Los principales tipos de cadherinas que se han identificados en el desarrollo de mamíferos • Cadherina E. localizada en uniones de las células epiteliales y se expresa en embriones de mamíferos en etapas tempranas • Cadherina P. es denominada cadherina placentaria, por que se expresa en el trofoblasto y células epiteliales de la superficie del útero, responsable de la unión del embrión al útero para su implantación y desarrollo de la placenta • Cadherina N. Cadherina neural, en la gastrulación las células del epiblasto pierden la cadherina E y expresan la cadherina N cuando se transforman en mesodermo. Se expresa también en el SNC en desarrollo.
- 43. Bibliografía • Arteaga Martínez, et al. Embriologia humana y biología del desarrollo. México. Editorial Panamericana.2013.
- 44. leer • Señalizacion molecular del desarrollo embrionario • Proteincinasa • Cascada de la fosforilación • Receptores tirosina-cinasa