Desarrollo Genético y Molecular de la Formación de Miembros

Desarrollo Genético

Malformaciones Congénitas

• Cirenomelia: Falta de separación de miembros inferiores.
• Holoprosencefalia: Trisomía 13. Los ojos están tan juntos que parecen uno.
• Raquisquisis: Defecto del tubo neural, malformación de médula y encéfalo. Pronóstico de vida corto.

Exones

Actúan en conjunto, forman proteínas y están involucrados en procesos celulares y moleculares.

Genes Reguladores

• Genes supresores de tumores: Detienen la proliferación celular descontrolada.
• Protooncogenes: Promueven la división celular.

Células Hematopoyéticas

Dan origen a las líneas mieloides y linfoides.

Genes del Desarrollo

Cuatro grupos compuestos por 38 genes responsables de:

• Organizar los ejes principales del cuerpo.
• Subdivisión del eje céfalo-caudal.
• Subdivisión del eje dorso-ventral.
• Producción de los diversos órganos y tejidos.
• Diferenciación de células germinales vs. somáticas.

Factores de Especialización Celular

Factores involucrados en que una célula precursora con la misma morfología cambie y se especialice o sub-especialice:

• Factores de crecimiento.
• Receptores de factores de crecimiento.
• Señales de transducción.
• Transducción de genes.

Clases de Factores

• Proteína hélice-lazo-hélice.
• Proteínas en dedo de zinc.
• Proteínas homeodominio.

Factores de Transcripción

Genes Hox, Pax y Sox.

Genes Pax

• Pax1: Segmentación en embriones de vertebrados.
• Pax2: Nervio óptico y riñón (Síndrome renal-coloboma).
• Pax3: Orejas, ojos y cara (Síndrome de Waardenburg, melanoma).
• Pax4: Células beta del páncreas.
• Pax5: Desarrollo neural, espermatogénesis, diferenciación de células B.
• Pax6: Órganos sensoriales y ojos.
• Pax7: Músculo esquelético.
• Pax8: Tiroides.
• Pax9: Desarrollo esquelético, dientes.

Mutaciones Pax2

EAD: Colobomas del nervio óptico, anomalías renales, reflujo vesicoureteral.

Genes Sox

Se expresan durante alguna fase del desarrollo, diferenciación sexual, etc.

Displasia Campomélica

• Inversión de sexo en varones.
• Arqueamiento congénito de huesos largos.
• Paladar hendido.
• Ausencia de costillas.
• Tórax pequeño.

Gen WT1

Gen del tumor de Wilms.

Moléculas Señalizadoras

Cuatro grupos:

• Familia de TGF-β (factor de crecimiento transformante beta).
• Familia FGF (factor de crecimiento fibroblástico).
• IGF (factor de crecimiento similar a la insulina).
• Familia de Hedgehog.

Características de la Mutación de IGF

• Macrosomía.
• Macroglosia.
• Onfalocele.
• Hipoglucemia.
• Visceromegalia.
• Adrenocorticalcitomegalia.
• Nefroblastoma.

Factor de Crecimiento Fibroblástico 1, 2, 4

Importantes porque determinan cómo crecen las extremidades. De no ser así, producen amelias.

Pasos para el Desarrollo de la Formación de Miembros Inferiores y Superiores

1. Paso de la inducción: Los somitas forman vértebras. Tienen mesodermo lateral y esas células del mesodermo producen FGF10 y lo dirigen hacia el ectodermo.
2. Fase de respuesta: El ectodermo recibe la señal y responde con un FGF8 y tiene que haber un proceso de mantenimiento.
3. De la respuesta: Implicado el gen SHH que va a ser responsable del mantenimiento durante el proceso de formación de los ejes de la mano.

SHH: Molécula adherida a la membrana celular.

Sindactilia: No hay diferenciación ni muerte celular interdigital, y no hay modelamiento de extremidades. (Común en el síndrome de Apert).

FGF: Molécula de señalización que indica qué zona va a crecer la extremidad.

Factores para el Modelamiento de la Mano

• Inducción (ácido retinoico).
• Respuesta (BMP-2, BMP-4, BMP-7).
• Mantenimiento (MSX-1).