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A misteriosa crista neural: por que é chamada de" linha da vida e da morte "nos vertebrados?
A crista neural é uma estrutura tradicionalmente chamada de "linha da vida e da morte" dos vertebrados porque desempenha um papel fundamental no desenvolvimento dos vertebrados. Essa estrutura é uma protuberância transitória formada entre a epiderme ectodérmica e a placa neural e desempenha um papel essencial no desenvolvimento dos vertebrados.
As células da abóbada neural surgem dessa estrutura e dão origem a uma variedade de tipos de células - incluindo melanócitos, esqueleto craniofacial, músculo liso e neurônios periféricos e entéricos.
A formação da crista neural envolve a interação de múltiplos mecanismos moleculares que definem a multipotência e a capacidade migratória das células. Ao obter uma compreensão mais profunda dos mecanismos moleculares da formação da crista neural, podemos obter insights valiosos sobre doenças humanas, pois elas envolvem o destino de múltiplas linhagens celulares.
Anormalidades no desenvolvimento da crista neural levam a doenças da crista neural, que incluem uma variedade de defeitos congênitos que podem afetar as características fisiológicas e morfológicas dos recém-nascidos. Por exemplo, a síndrome de Waardenburg e a síndrome de DiGeorge estão intimamente relacionadas ao desenvolvimento anormal da crista neural.
História
Em 1868, Wilhelm His Sr. descreveu pela primeira vez a crista neural no embrião de galinha, chamando-a de "cordão em sanduíche". Ele chamou esse tecido de "crista ganglionar" porque ele eventualmente fica em cada lado do tubo neural, onde se diferencia em gânglios espinhais. Grande parte da pesquisa no século XX se concentrou em embriões de anfíbios, resumidos em uma monografia publicada por Hörstadius em 1950.
Usando a tecnologia de marcação celular, os cientistas conseguiram visualizar a migração da crista neural em embriões em desenvolvimento, permitindo-lhes conduzir pesquisas aprofundadas sobre esse importante processo biológico.
Esses avanços tecnológicos, como a radiomarcação na década de 1960, permitiram uma reviravolta de 180 graus no estudo das células da crista neural. Até hoje, esses métodos ainda são usados em um grande número de estudos de biologia do desenvolvimento.
Mecanismo de Indução
A formação de células da crista neural envolve uma série de eventos moleculares ordenados, incluindo sinais extrínsecos liberados da epiderme e endoderme adjacentes, como Wnts, BMPs e Fgfs, que desempenham papéis importantes no processo de importação neural.
Por exemplo, a sinalização Wnt demonstrou ser eficaz na indução da crista neural em diversas espécies e desempenha um papel importante na ativação de genes específicos da crista neural.
Em seguida, à medida que a crista neural se forma na borda da placa neural, um grupo de fatores de transcrição é expresso, precedendo a expressão de genes específicos da crista neural. Esse processo é crucial no desenvolvimento inicial dos vertebrados.
Migração e Desenvolvimento
A migração das células da crista neural é um processo altamente coordenado. Primeiro, o fechamento do tubo neural permite que as células da crista neural migrem. Esse processo envolve a transição epidérmica-mesenquimal (TEM) e suas extensões derivadas.
Durante o processo de migração, as células da crista neural começam a expressar moléculas que afetam a morfologia e a adesão celular, como Rho GTPases e caderinas.
Durante esse processo, as células da crista neural são reguladas por uma variedade de sinais, como as vias de sinalização EphB/EfrinaB e semaforina/neuropilina, que juntas orientam as células da crista neural a migrarem por vias fisiológicas e formarem o tipo final de célula.
Significado clínicoDoenças da crista neural são distúrbios causados por programação, migração, diferenciação ou morte anormais de células da crista neural e incluem condições como síndrome de Waardenburg, doença de Hirschsprung e sobreposição de álcool de Ford.
Por exemplo, a síndrome de Waardenburg, cujas principais características incluem distúrbios de pigmentação e surdez congênita, é um tipo de doença neurocrítica.
A existência dessas doenças não afeta apenas a saúde física dos pacientes, mas também representa certos desafios para a alocação de recursos para toda a família e a sociedade, destacando o papel fundamental da crista neural no desenvolvimento normal.
Evolução da crista neural
As estruturas derivadas das células da crista neural são importantes características distintivas dos vertebrados de outros cordados. Em sua teoria da "nova cabeça", Gans e Northcut sugeriram que a presença da crista neural criava características exclusivas dos vertebrados, como os gânglios sensoriais e o crânio. O surgimento dessa característica fornece aos vertebrados as características fisiológicas necessárias para a vida predatória.
Assim, pode-se dizer que a evolução da crista neural está intimamente relacionada à evolução de organismos complexos, e ressalta a importância dessa população celular na origem e evolução da vida. Ao pensarmos novamente no destino dessas células, não podemos deixar de perguntar: Que novos conhecimentos essas incríveis origens e evolução celular revelarão em futuras pesquisas biológicas?
