Esta pregunta parece escrita por mi asesor postdoc, pero seguiré la corriente.
La morfogénesis se refiere a los cambios en la forma de las células y los tejidos que se asocian comúnmente con la embriogénesis del desarrollo y la curación de heridas. La fusión morfogenética se refiere a los eventos de fusión del tejido que ocurren durante el desarrollo embrionario, por ejemplo, durante la formación de la copa óptica, la uretra, el diafragma, el tubo neural, el corazón y el paladar. Una revisión reciente de Ray & Niswander ofrece una gran visión general de la fusión morfogenética durante el desarrollo embrionario de mamíferos. [1]
Figura: fusión morfogenética del tubo neural en el día embrionario 9.5 en el ratón. [2]
¡La mejor forma de estudiar un proceso embrionario es estudiando embriones! Hay muchos sistemas modelo que se utilizan para estudiar la morfogénesis del desarrollo, y pueden recapitular la biología del desarrollo humano en diversos grados. [3] Los biólogos del desarrollo se basan en modelos de invertebrados como drosophila y vertebrados como el pez cebra para estudiar los eventos de desarrollo en un rendimiento mayor que los modelos de mamíferos, pero los modelos de roedores son con mucho el modelo más utilizado para estudiar la embriogénesis del desarrollo con relevancia para los mamíferos. Los modelos ex vivo , en los que los tejidos embrionarios se disecan a partir de embriones en desarrollo y se cultivan in vitro , se pueden usar para estudiar la fusión morfogenética, por ejemplo, la fusión del paladar. [4]
Los enfoques emergentes para estudiar la fusión morfogenética pueden hacer uso de células madre pluripotentes y cultivo de organoides, que pueden usarse para generar arquitecturas complejas de tejidos tridimensionales representativas de las estructuras embrionarias durante la organogénesis y la embriogénesis. [5] Los organoides de células madre pluripotentes pueden exhibir una complejidad notable, por ejemplo, al recapitular el tejido renal [6] y el tejido del sistema nervioso central. [7] Recientemente se han utilizado organoides de células pluripotentes o primarias para explorar la fusión morfogenética in vitro . Por ejemplo, las células epiteliales intestinales de ratón encapsuladas en hidrogeles exhiben fusión morfogenética [8] consistente con la fusión embrionaria del intestino primitivo. Los eventos de fusión morfogenética durante el vaso óptico, el diafragma, el paladar, el tubo neural y otros sistemas modelo no se han explorado utilizando modelos in vitro hasta la fecha, ¡pero esperamos que eso cambie pronto!
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El enfoque que he tomado en mi investigación postdoc para estudiar la fusión morfogenética hace uso de células primarias humanas y técnicas de cocultivo para generar organoides in vitro representativos de la arquitectura y el fenotipo del paladar embrionario. Recientemente, he presentado este trabajo en varias conferencias y espero transmitirlo como un manuscrito revisado por pares en el próximo mes (hasta el día de hoy, es una revisión por pares).
Actualización: ¡ Aquí está! Mi manuscrito sobre un método para estudiar la fusión morfogenética utilizando células humanas y técnicas de cultivo 3D: ingeniería de esferoides de células humanas para modelar la fusión de tejido embrionario in vitro
¡Gran pregunta y espero actualizarla en unos meses o años!
Notas a pie de página
[1] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc…
[2] Fusión epitelial durante la morfogénesis del tubo neural
[3] https://www.researchgate.net/pro…
[4] Protocolos actuales en Toxicología
[5] https: //www.repository.cam.ac.uk…
[6] Generación de organoides renales a partir de células madre pluripotentes humanas
[7] https://www.nature.com/nature/jo…
[8] http://dev.biologists.org/conten…
