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Los mecanismos de compactación en el desarrollo embrionario temprano

Las primeras fases del desarrollo embrionario son clave para la posterior especificación celular. Unos científicos europeos investigaron la distribución espacial de las células y determinaron que la contractibilidad celular desempeña un papel interesante.
Los mecanismos de compactación en el desarrollo embrionario temprano
En el desarrollo temprano, el blastocisto es una capa epitelial situada alrededor de la masa celular interna (MCI) que dará lugar a todos los tejidos embrionarios. La posición de los blastómeros en la superficie o el interior del embrión determina su diferenciación en trofoectodermo o MCI, respectivamente. Los contactos intercelulares inducen la expresión de genes pluripotentes, mientras que la membrana apical activa los genes del trofoectodermo mediante mecanismos aún desconocidos.

Tras la división hasta el estado de dieciséis células, solo los blastómeros destinados a formar la MCI presentarán contracciones periódicas importantes. Este comportamiento divergente entre células procedentes de la misma célula madre sugiere una asimetría en la división de los elementos del aparato contráctil.

Para conocer mejor este fenómeno, el equipo del proyecto MECHACOMPA (Mechanics of compaction in the mouse pre-implantation embryo) estudió la relación funcional entre las proteínas apicales y la contractibilidad.

El examen detallado del dominio apical reveló una baja concentración de actina y miosina, lo que indica que constituye un dominio de baja contractibilidad. Cuando se hereda de una célula hija únicamente, se genera heterogeneidad en la contractibilidad de blastómeras hermanas, lo que podría explicar su diferente localización en el embrión.

Para determinar si las diferencias en la contractibilidad son responsables de la localización de los precursores en la MCI, se mezclaron blastómeros sintéticos a fin de obtener diferentes grados de contractibilidad. De esta forma, se observó que la contractibilidad era suficiente para controlar la posición de las células en el seno del embrión antes de la implantación.

Los datos mecanísticos se obtuvieron mediante un modelo tridimensional del estado de dieciséis células que presentaba células con diferente contractibilidad. Con este modelo se logró recoger las formas y movimientos observados en los experimentos y predecir que la internalización tenía lugar cuando la tensión de un blastómero superaba 1,5 veces la de sus vecinas. Esta predicción cuantitativa se confirmó y analizó experimentalmente.

Cabe destacar que las alteraciones en la contractibilidad no afectaban solo a la internalización sino también a la determinación de su destino y dirigía a las células hacia la formación de tejido embrionario. Se pensó que la asociación entre contractibilidad, localización y especificación de los blastómeros podría deberse a algún tipo de mecanosensibilidad.

En conjunto, los resultados obtenidos en el proyecto MECHACOMPA proporcionan datos únicos sobre los mecanismos que controlan la especificación en el embrión de mamíferos, lo que contribuye a la descripción de las primeras fases del desarrollo embrionario.

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Palabras clave

Embrión, masa celular interior, blastómero, MECHACOMPA, contractibilidad
Número de registro: 191161 / Última actualización el: 2017-02-21
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