Jueves, 14 de Diciembre de 2017

Desarrollo y Regeneración

    Bases celulares y moleculares de la morfogénesis del ojo de vertebrados

 


Grupo-400

 


Florencia Cavodeassi

Ccompogrupo

CListado

 

Resumen de Investigación:

Bases celulares y moleculares de la morfogénesis del ojo de vertebrados

Jefe de línea: Florencia Cavodeassi

Nuestros ojos derivan del sistema nervioso central, y sus primordios se forman como evaginaciones de las paredes laterales del tubo neural anterior durante estadios tempranos del desarrollo embrionario. Nuestro grupo está interesado en entender los mecanismos celulares y moleculares que controlan la especificación de un grupo de células neurales como células de ojo, y la compleja reorganización morfogenética que sufren dichas células durante la formación de los ojos maduros. Para profundizar en el estudio de los mecanismos celulares y moleculares que dirigen estos procesos morfogenéticos hacemos uso del pez cebra como sistema modelo. Este pequeño pez tropical es muy fácil de mantener en el laboratorio y las avanzadas técnicas de manipulación embrionaria y genética existentes lo hacen muy versátil para el estudio de procesos de organogénesis. Nuestro trabajo más reciente se concentra en dos etapas concretas de la morfogénesis del primordio ocular: la evaginación de las vesículas ópticas de las paredes laterales del sistema nervioso en formación, y el plegamiento de las vesículas ópticas para dar lugar a las copas ópticas.

Evaginación de las vesículas ópticas.

Las células que van a dar lugar a los ojos están inicialmente embebidas en el primordio del sistema nervioso central. Una vez especificadas como tales, dichas células se reorganizan en el espacio, adquieren polaridad apico-basal, se elongan y se intercalan entre sí, en un proceso que acompaña la expansión lateral de las vesículas ópticas. Parte de nuestro trabajo más reciente ha identificado algunos de los mecanismos moleculares involucrados en controlar estos procesos. A medida que evaginan, las vesículas ópticas se subdividen en territorios más discretos, con identidades celulares diferentes. Nuestros estudios han detreminado que la primera etapa en esta regionalización de las vesícula ópticas ocurre cuando están comenzando a evaginar, y requiere la función de las moléculas de señalización Hedgehog (Hh) y Factor de crecimiento fibroblástico (Fgf). Actualmente estamos extendiendo estos estudios para determinar cómo la función de estas moléculas de señalización en regionalizar el primordio del ojo se coordinan con los dinámicos reordenamientos celulares que ocurren durante la evaginación de las vesículas ópticas.

Plegamiento de las copas ópticas.

Una vez las vesículas ópticas se forman sufren nuevas reorganizaciones en el espacio para dar lugar a las copas ópticas. Esta transición va acompañada con la subdivisión del primordio en un dominio que dará lugar a la retina y otro que dará lugar al epitelio pigmentario. El epitelio pigmentario es un fino epitelio que recubre la retina y provee de soporte trófico a la retina. Una vez adquieren su identidad, las células del epitelio pigmentario sufren un cambio de forma muy acusado; su diferenciación va acompañada de su acortamiento en el eje apico-basal del epitelio y la expansión de su superficie para formar un epitelio monocapa muy fino, de apariencia escamosa. Aunque no rigurosamente demostrado, se postula que las características morfológicas de las células del epitelio pigmentario confieren alta resistencia mecánica y rigidez a este epitelio, y que éstas características determinan la dinámica de plegamiento de la copa óptica para que adopte su morfología final. Los mecanismos que controlan la morfogénesis del epitelio pigmentario no han sido analizados en detalle. Para poder abordar su estudio, hemos generado herramientas transgénicas que nos permitirán llevar a cabo un análisis dinámico de los cambios de forma que sufren las células del epitelio pigmentario durante su diferenciación.

 fig01.300px
Esquema del tubo neural anterior en estadio de placa neural, vesícula óptica y copa óptica. Modificado a partir de Picker et al., 2009.

 

 fig02.300px

Vista frontal del campo de ojo (marcado en rojo por la expresión de la línea transgénica Tg{rx3:GFP}) antes (A), durante (B) y después (C) de completado el proceso de evaginación. Las células del campo de ojo adquieren polaridad apico-basal gradualmente durante este proceso. La región apical de las células está marcada en verde por la expresión de ZO1 (A, B) y aPKC (C).

 

 

 


 

 

 

 

Publicaciones seleccionadas:

María Hernández-Bejarano, Gaia Gestri, Lana Spawls, Francisco Nieto-López, Alexander Picker, Masa Tada, Michael Brand, Paola Bovolenta, Stephen W. Wilson*, and Florencia Cavodeassi* (2015).Opposing Shh and Fgf signals initiate nasotemporal patterning of the retina. Development, vol. 142: 3933-3942. *Corresponding author.

Kenzo Ivanovitch, Florencia Cavodeassi* and Steve Wilson* (2013). Precocious acquisition of neuroepithelial character in the eye field underlies the onset of eye morphogenesis. Developmental Cell, vol. 27, pgs 293-305. *Corresponding author.

Florencia Cavodeassi*, Kenzo Ivanovitch and Steve Wilson* (2013). Eph/Ephrin signalling maintains eye field segregation from adjacent neural plate territories during forebrain morphogenesis. Development, vol. 140, pgs 4193-202. *Corresponding author.

Alexander Picker, Florencia Cavodeassi, Anja Machate, Sabine Bernauer, Stefan Hans, Gembu Abe, Koichi Kawakami, Stephen W. Wilson and Michael Brand (2009). Dynamic Coupling of Pattern Formation and Morphogenesis in the Developing Vertebrate Retina. PLoS Biology, vol. 7, e1000214.

Florencia Cavodeassi, Filipa Carreira-Barbosa, Rodrigo M. Young, Miguel L. Concha, Miguel L. Allende, Corinne Houart, Masazumi Tada and Stephen W. Wilson (2005). Early stages of zebrafish eye formation require the coordinated activity of Wnt11, Fz5 and the Wnt/ß-catenin pathway. Neuron, vol. 47, pgs 43-56.

URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Cavodeassi%20F%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21862557