Os destinos e as vocações das células das cristas neurais

1. 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

2. Conceitos • Pluripotentes vs. Multipotentes

3. O que são as cristas neurais? • 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. 1 Epiblasto 2 prega neural 3 cél da crista a migrar 4 neuroepitélio 5 canal central 6 tubo neural A estadio placa neural B estadio fenda neural 1 Epiblasto 2 fenda neural 3 crista neural

4. 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.

5. ELEMENTOS DERIVADOS DA CRISTA NEURAL

6. 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).

7. Potencial terapêutico das células mesenquimais – Curiosidade* 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.

8. Migração das cristas neurais

9. 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.

10. Influência de moléculas na migração • 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. Matriz celular Fibronectina Colagénio Laminina

11. Plasticidade das cristas neurais

12. 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.

13. Factores de crescimento que influenciam a diferenciação

14. 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;

15. Ácido retinóico

16. 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

17. Região cefálica As células das cristas neurais da região cefálica migram para cada um dos arcos branquiais. A crista neural cefálicapreenche a face e os arcos branquiaisoriginandoosossos, a cartilagem, osnervos e o tecidoconectivo – forma maioritariamentecélulas de linhagemmesodérmica.

18. Precursores Na região cefálica…

19. Bibliografia • http://www.studentconsult.com/content/printpage • http://pt.wikipedia.org/wiki/Pot%C3%AAncia_celular • SCHOENWOLF, Gary C., Larsen'sHumanEmbryology. 4 ed. Churchill Livingstone, 2008 • SADLER, Thomas W. Langman's Medical Embryology, Lippincott Williams & Wilkins; Eleventh, North American, 20 ed., 2009 • Gilbert SF. Biologia do Desenvolvimento. 5th ed.: FUNPEC Editora; 2003. • DUPIN E, REAL C, LeDOUARIN N. The neural crest stem cells: control of neural crest cell fate and plasticity by endothelin-3. An. Acad. Bras. Cienc. 2001; 73 • O’Rahilly R, Müller F. The development of the neural crest in the human. J. Anat. 2007; 211 (335–351) • Donoghue PCJ, Graham A, Kelsh RN. The origin and evolution of the neural crest. Europe PMC Funders Group. 2009 June • MINA GOUTI, James Briscoe, Anthony Gavalas. Anterior Hox Genes InteractwithComponentsofthe Neural CrestSpecification Network to Induce Neural CrestFates. STEM CELLS 2011;29:858–870 • RONIT LAHAV, Elisabeth Dupin, Laure Lecoin, Endothelin 3 selectively promotes survival and proliferation of neural crest-derived glial and melanocytic precursors in vitro, The National Academy of Sciences, 1998, 14214-14219 • ANTONIO VITOBELLO et al. HoxandPbxFactorsControlRetinoicAcidSynthesisduringHindbrainSegmentation. DevCell. 2011 April 19; 20(4): 469–482