1504400b0345218014085u9489882 o

Sekcja M - Rozwój kończyny kręgom

;■>' -

szczególnie w wyznaczaniu kształtów kości i powstawaniu między | ₍ * stawów, śmierć komórek występuje także w tkance miękkiej i jest£g^ri. zbędna do rozdzielenia powstających palców. Śmierć jest ograniczona ^ odpowiednich regionów, nazywanych odpowiednio: strefami nekr®® tycznymi przednimi i tylnymi (kształtują dystalne składniki kończmy!?#* strefami nekrotycznymi wewnętrznymi (rozdzielają kośd w zeugo!. podium, tj. promieniową i piszczelową) oraz strefami nekrotyczny^¹® międzypalcowymi (rozdzielają palce). Należy zwrócić uwagę, obszary są niesłusznie nazywane strefami „nekrotycznymi", ale-ifefl^rl nazwy przyjęły się. Komórki nie umierają w tych strefach w wyfukut®. nekrozy, ale giną w wyniku programowanej śmierci (zachodzi w.ni^{4*§ apoptoza). Rozróżnienie pomiędzy tymi dwoma rodzajami komórek omówiono w temacie C4.

W specyfikami stref, które podlegają apoptozie, zaangażowane są" białka BMP (BMP2, BMP4 i BMP7). Można to potwierdzić działając ba 5 rozwijającą się kończynę dużymi stężeniami białka BMP4 (więksa$% śmiertelność komórek) i blokując receptory białek BMP (zwiększenie przeżywania komórek). W pączku kończyny kurczęcia ekspresja białka'® BMP4 zachodzi w strefach nekrotycznych międzypalcowych i począt^l^ kowo sądzono, że u kaczki ekspresja tego białka nie zachodzi kończynie, ponieważ u niej palce są spięte błonami. Jednak ostatrdęC?^ eksperymenty z zastosowaniem technik hybrydyzacji in situ sugemją, że.;. u kaczki zachodzi ekspresja białka BMP w strefach międzypalcowych/a - -w związku z tym mechanizmy powstawania błon, łączących palce u tęgo. v ptaka, pozostają niewyjaśnione. W pączku kończyny zachodzi również ^; ekspresja czynników skierowanych przeciw białkom BMP, takich jąk^r Noggin, Chordin i Follistatin. Działają one jako regulatory obumierania komórek, wykorzystując inhibicję aktywności białek BMP i restrykcję⁷'; genów bmp. Białko Noggin ma ważne znaczenie w tworzeniu stawów; ponieważ u myszy rozbicie genu noggin wywołuje nieprawidłowości' w strukturze stawów oraz w połączeniach kości. Innym ważnym regu-O : latorem jest białko Gremlin, antagonistyczne do białek BMP,_ pokrewne -z białkiem Cerberus. Wzór ekspresji białka Gremlin w kończynie zgadza ' się ze wzorem rozmieszczenia białek BMP, a w kończynie kurczęcia eks-H presja zrekombinowanego genu gremlin blokuje śmierć komórek i wy-' wołuje syndaktylię (połączenie palców przez tkankę miękką). W póź-.- '. niejszym rozwoju kończyny, ekspresja białka Gremlin ulega ograniczę- , ; niu do kształtujących się składników szkieletu, co wskazuje, że jest ono-ważnym czynnikiem w regulowaniu chondrogenezy. Trzeba jeszcze; podkreślić, że choć u ptaków i ssaków -rozdzielanie palców następuje w wyniku śmierci komórek, u niektórych innych kręgowców może dzią-.. lać odwrotny mechanizm. Na przykład u Xenopus laeois palce powstają;' '■} w wyniku zróżnicowanego mnożenia się komórek w autopodium. ®

i

Sekcja M - Rozwój kończyny kręgowca

li 3 Regeneracja kończyny

_: -(EreffBiggagaBaemsggsBiaasBiBagBagBSSBa^asgBBKgBg^

Hasła

t    Terminem regeneraqa określa się zdolność organizmu do

l———-—Z£J otworzenia brakującej części dała w okresie żyda larwalnego lub dojrzałego. Wyróżnia się dwa rodzaje regeneraq'i: Morfalaksja obejmuje zmianę specyfikacji (respecyfikację) pozostałych tkanek bez ich wzrostu. Epimorfoza polega na zastąpieniu brakującej częśd przez wzrost nowq tkanki. Regeneracja kończyny zachodzi w wyniku epimorfozy.

:Śfj?Regeneracja : u kończyny .upłazów

; l^Warunld -W T^-^acJkoidżemąyj 'regeneracji .

... Regeneracja . . ? ■ ’' dystalna _

. Molekularne ' •

■ , ./podstawy/-~

.^regionalnej r.

Płazy ogoniaste są wyjątkiem wśród kręgowców, w stadium dojrzałym mają zdolność do regeneracji całej kończyny. Regeneracja obejmuje proliferaq‘ę komórek ektodermy, które okrywają ranę i tworzą szczytową czapeczkę ektodermalną, a ta indukuje powstanie blastemy — zespołu komórek odróżnicowanych.

W blastemie komórki mnożą się i tworzą wszystkie składniki mezodermalne kończyny. W regenerującej kończynie powstaje także oś proksymalno-dystalna, w bardzo podobny sposób jak w rozwoju zarodkowym.

Kończyna regenerująca, podobnie jak czapeczka ektodermalna, wymaga przejśdowo sekreq'i czynników wzrostu przez uszkodzone aksony w miejscu zranienia. Jeżeli przed amputaqą kończyny usunie się z niej unerwienie, nie występuje regeneraqa. Przypuszcza się, że jedną z przyczyn zdolnośd do regulacji kończyn u płazów ogoniastych jest ich szczególnie gęste unerwienie.

W wyniku regeneraq'i zawsze są precyzyjnie odtwarzane dystalne składniki amputowanej kończyny, niezależnie ani od miejsca jej oddęda ani od zorientowania jej osi proksymalno-dystalnej. To wskazuje, że komórki kończyny zachowują swoje wartości pozycyjne i mogą generować klasy dystalnych wartośd pozycyjnych w obrębie blastemy.

Specyfikacja regionalna komórek w blastemie może być kontrolowana przez gradient kwasu retinowego, ponieważ jego cząsteczki są wydzielane przez ektodermę rany i tworzą gradient ukierunkowany dystalno-proksymalnie wzdłuż blastemy. Dalej następuje ekspresja genu HoxD, która może przywracać komórkom blastemy wartości pozycyjne. Wprowadzenie endogennego kwasu retinowego powoduje przeprogramowanie tożsamości pozycyjnej blastemy, na wartość bardziej proksymalną. Różne stężenia kwasu retinowego, wytwarzanego w różnych miejscach amputaqi kończyny, mogą zatem tworzyć podstawę mechanizmu specyfikującego proksymalno-dystalną lokalizację komórek blastemv.