Βασικοί Μηχανισµοί Μορφογένεσης Κυτταρικής ιαφοροποίησης

Transcript

1 Βασικοί Μηχανισµοί Μορφογένεσης Κυτταρικής ιαφοροποίησης Αγγελοπούλου Ρωξάνη Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ιστολογίας και Εµβρυολογίας Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ

2 Ορισµένες αρχές στην οργανογένεση Κεφαλουραία πορεία ανάπτυξης. Το κεφαλικό άκρο αναπτύσσεται πρώτο και η διεργασία ωρίµανσης εξελίσσεται µε φορά από αυτό προς το ουραίο άκρο. Προσωρινές εµβρυϊκές δοµές. Παρατηρούνται για ορισµένο χρονικό διάστηµα και σύντοµα εκφυλίζονται ή αφήνουν υπολειµµατικές δοµές. Συχνά χρησιµοποιούνται «από δεύτερο χέρι» όπως για παράδειγµα ορισµένα σωληνάρια του µεσονέφρου που σχηµατίζουν τα απαγωγά σωληνάρια στον ώριµο όρχι. Ορισµένα επιθηλιακά όργανα (πνεύµονες, νεφροί, µαστός, σιελογόνοι αδένες, προστάτης, αναπτύσσονται µε διακλαδωτή µορφογένεση µιας αρχικής καταβολής και παρουσιάζουν κοινό πρότυπο ανάπτυξης του συστήµατος των πόρων.

3 Κάθε όργανο του σώµατος διαµορφώνει τελικά το δικό του, διακεκριµένο σχήµα. Ωστόσο, κατά τη µορφογένεση, εκδηλώνονται τύποι κυτταρικής συµπεριφοράς που είναι κοινοί για όλα τα όργανα. Αφορούν σε : 1. Κυτταρικό Πολλαπλασιασµό 2. Κυτταρικό Θάνατο - Απόπτωση 3. Μεταβολή του Κυτταρικού Σχήµατος 4. Κυτταρική Κίνηση

4 Επιθηλιακή Μορφογένεση Συνεργασία επιθηλίου-µεσεγχύµατος. Το επιθηλιακό κύτταρο «κλειδώνεται» στη θέση του λόγω της σύνδεσης του κυτταροσκελετού του µε την ιντεγκρίνη και µέσω αυτής µε τη φιµπρονεκτίνη, το κολλαγόνο και τις πρωτεογλυκάνες της ΕΘΟ. Στο έµβρυο η ΕΘΟ υπόκειται σε γρήγορες αλλαγές σύνθεσης και οργάνωσης, έτσι ώστε να προσαρµόζεται και να κατευθύνει τις γρήγορες αλλαγές του σχήµατος που παρατηρούνται κατά τη µορφογένεση. 16/5/201 1

5 Εµβρυϊκή επαγωγή Κατά τον Grobstein: «η εµβρυϊκή επαγωγή είναι µια, σηµαντική για την ανάπτυξη, αλληλεπίδραση µεταξύ δύο στενά συνδεοµένων, αλλά διαφορετικής προέλευσης, ιστικών µαζών» Επαγωγική επίδραση του µεσεγχύµατος στο επιθήλιο: 1. επιτρεπτική (µορφογενετική απάντηση του επιθηλίου) 2. καθοδηγητική (αφορά σε ορισµένα ώριµα επιθήλια, τα οποία εξακολουθούν να ανταποκρίνονται στην επαγωγική επίδραση του εµβρυϊκού µεσεγχύµατος).

6 Το 1955 ο Grobstein τόνισε το ρόλο της ΕΘΟ στις εµβρυϊκές ιστικές αλληλεπιδράσεις. Στα πειράµατα µε αναπτυσσόµενο σιελογόνο αδένα, διεχώρισε το επιθήλιο από το µεσέγχυµα µε θρυψίνη και παρατήρησε ότι το επιθήλιο δεν αποκτά αδενική µορφολογία, αν καλλιεργηθεί χωρίς µεσέγχυµα. Παρουσία µεσεγχύµατος τα περιφερικά τµήµατα του λοβίου µε αυξηµένο κυτταρικό πολλαπλασιασµό παρουσιάζουν ατελή και ασυνεχή ΒΜ. Σε πολλά σηµεία επιθηλιακά και µεσεγχυµατικά κύτταρα εφάπτονται. Μετά την ολοκλήρωση της µορφογενετικής διεργασίας, ενώ ελαττώνται οι µιτώσεις η συνέχεια του βασικού υµένα αποκαθίσταται Τα κολλαγόνα Ι και ΙΙΙ κατανέµονται στο βάθος των εντοµών, αµέσως κάτω από το βασικό υµένα. Λείπουν εντελώς από τα περιφερικά τµήµατα των λοβίων.

7 Μορφογένεση µε ορµονική ρύθµιση Επιθηλιο - Μεσεγχυµατικές αλληλεπιδράσεις στη ρύθµιση της προστατικής αύξησης και διαφοροποίησης. Ο µεσεγχυµατικός ιστός ρυθµίζει τον πολλαπλασιασµό και την απόπτωση των επιθηλιακών κυττάρων, επάγει και εξειδικεύει την επιθηλιακή εκκριτική δραστηριότητα και προάγει την κυτταρική διαφοροποίηση.

8 Στην ανάπτυξης της γεννητικής οδού του άρρενος συµµετέχουν δύο εµβρυϊκές καταβολές : Ο µεσονεφρικός πόρος ή πόρος του Wolff (µεσοδερµατικής προέλευσης) επιδιδυµίδα, σπερµατικός πόρος, σπερµατοδόχος κύστη, εκσπερµατικός πόρος. Ο ουρογεννητικός κόλπος - ΟΓΚ (ενδοδερµατικής προέλευσης) προστάτης, βολβοουρηθραίοι αδένες, ουρήθρα, περιουρηθρικοί αδένες. Τα επιθηλιακά ενδοδερµατικά κύτταρα περιβάλλονται από µεσέγχυµα, µεσοδερµατικής προέλευσης.

9 Το µεσέγχυµα του ουρογεννητικού κόλπου: επάγει τη µορφογένεση του συστήµατος των πόρων του προστάτη και την έκφραση του υποδοχέα των ανδρογόνων από τα επιθηλιακά κύτταρα ρυθµίζει τον πολλαπλασιασµό των επιθηλιακών κυττάρων και την έκφραση των ειδικών πρωτεϊνών, στους λοβούς του αδένα.

10 Την έναρξη της προστατικής µορφογένεσης σηµατοδοτεί η ανάπτυξη των επιθηλιακών εκβλαστήσεων από το επιθήλιο του ουρογεννητικού κόλπου (ΟΓΚΕ) προς το περιβάλλον µεσέγχυµα αυτού (ΟΓΚΜ) µε καθορισµένο τρόπο έτσι ώστε να σχηµατίζονται οι καταβολές των λοβών του αδένα.. Στα τρωκτικά του εργαστηρίου, µέχρι τη γέννηση, δεν έχει αρχίσει η διακλάδωση των πόρων. Αλλά, καθώς οι χορδές επιµηκύνονται, αρχίζουν να δηµιουργούνται παράπλευροι κλάδοι και σχηµατίζονται, τελικά, 3 διαφορετικοί λοβοί, αµφοτερόπλευρα συµµετρικοί, στο ποντίκι και τον αρουραίο: 1. Ο πρόσθιος προστάτης (πηκτικός αδένας) 2. Ο κοιλιακός λοβός 3. Ο πλαγιοραχιαίος λοβός

11 Μορφολογικά και κυτταρικά στοιχεία του προστάτη αδένα Ο ΟΓΚ εντοπίζεται πίσω από τον αυχένα της αναπτυσσοµένης ουροδόχου κύστης (*). Εµφανίζεται και στα δύο φύλα τη 13η εµβρυϊκή ηµέρα, στο ποντίκι και την 7η εµβρυϊκή εβδοµάδα στον άνθρωπο. Αναπτύσσεται παρόµοια, µέχρι τις 17,5 ΗΠΓ στο ποντίκι και τις εβδοµάδες στον άνθρωπο. Τότε, τα ανδρογόνα που εκκρίνονται από τον εµβρυϊκό όρχι, ενεργοποιούν τις διεργασίες έναρξης της προστατικής µορφογένεσης, στο αρσενικό έµβρυο.

12 ιαφοροποίηση Επιθηλίου - Μεσεγχύµατος Παράλληλα µε τη διακλαδωτή µορφογένεση του συστήµατος των πόρων γίνεται η διαφοροποίηση του επιθηλίου και του µεσεγχύµατος (στρώµα), 2-3 εβδοµάδες, µετά τη γέννηση, στο ποντίκι και στον αρουραίο. Τα επιθηλιακά κύτταρα των προστατικών επιθηλιακών χορδών εκφράζουν τις κυτταροκερατίνες 5, 8, 14 και 18 και την πρωτεϊνη p63. Οι επιθηλιακές χορδές επιµηκύνονται στο περιβάλλον µεσέγχυµα λόγω της έντονης µιτωτικής δραστηριότητας των κυττάρων που εντοπίζονται στα περιφερικά τµήµατα αυτών.

13 Η αυλοποίηση των πόρων και η διαφοροποίηση του επιθηλίου και του µεσεγχύµατος Η αυλοποίηση των πόρων αρχίζει από την ουρήθρα και αναπτύσσεται περιφερικά. Στο επιθήλιο αναγνωρίζονται 2 κυτταρικοί πληθυσµοί: Βασικά επιθηλιακά κύτταρα, µονήρη επί της βασικής µεµβράνης. Εκφράζουν τις κυττοκερατίνες 5, 14 και την πρωτεϊνη p63. Ψηλά κυλινδρικά επιθηλιακά κύτταρα, προβάλλουν στον αυλό και εκφράζουν τις κυττοκερατίνες 8 και 18. Συνεπώς, το επιθήλιο των συµπαγών προστατικών επιθηλιακών χορδών (κυτταροκερατίνες 5, 8, 14 και 18 και p63) διαφοροποιείται σε κυτταρικές σειρές που εκφράζουν τις ειδικές της σειράς κυτταροκερατίνες. Το µεσέγχυµα γύρω από τους αυλοποιούµενους πόρους διαφοροποιείται σε λεία µυϊκά κύτταρα. Στο ποντίκι, η διακλαδωτή µορφογένεση συµπληρώνεται στο τέλος της 2ης εβδοµάδας, µετά τη γέννηση (χαµηλή τεστοστερόνη και µέτρια αύξηση του βάρους του αδένα). Κατά την ήβη αυξάνουν τα επίπεδα της τεστοστερόνης, το βάρος του αδένα, το περιεχόµενο DNA

14 Tο µεγαλύτερο µέρος της µορφογένεσης του συστήµατος των πόρων γίνεται σε ένα περιβάλλον χαµηλών επιπέδων τεστοστερόνης. Η αύξηση των ανδρογόνων κατά την ήβη συνδυάζεται µε επιµήκυνση των πόρων και κυτταρική διαφοροποίηση. Kατά την περίοδο αυτή εξελίσσονται αρκετές ανδρογονοεξαρτώµενες διεργασίες, όπως: 1. Αναστολή του προγραµµατισµένου κυτταρικού θανάτου στο επιθήλιο του πόρου του Wolff. 2. Καταβολή και έναρξη της µορφογένεσης των σπερµατοδόχων κύστεων. 3. Καταβολή και αρχική ανάπτυξη του συστήµατος των πόρων του προστάτη και των βολβοουρηθραίων αδένων. 4. Εκφύλιση της καταβολής του µαζικού αδένα στο αρσενικό.

15

16

17 Αυξητικοί παράγοντες Κατά την ανάπτυξη διαφόρων συστηµάτων και οργάνων - στόχων ορµονών, οι µεσάζοντες στις παρακρινείς αλληλεπιδράσεις επιθηλίου-µεσεγχύµατος, είναι οι αυξητικοί παράγοντες. Ο ρόλος των αυξητικών παραγόντων ως καθοδηγητικών µορίων δικαιολογείται από τα ακόλουθα δεδοµένα: 1.Εκφράζονται στο επιθήλιο ή στο µεσέγχυµα των αναπτυσσόµενων οργάνων. 2.Τα αποµονωµένα, in vitro, επιθηλιακά κύτταρα ανταποκρίνονται στην επίδραση των αυξητικών παραγόντων. 3.Τα επιθηλιακά ή τα µεσεγχυµατικά κύτταρα εκφράζουν τους κατάλληλους υποδοχείς για τους αυξητικούς παράγοντες. 4.Τα αντισώµατα που εξουδετερώνουν τους αυξητικούς παράγοντες ή τους υποδοχείς τους, αναστέλλουν τις επιθηλιοµεσεγχυµατικές αλληλεπιδράσεις. 5.Η υπερέκφραση των αυξητικών παραγόντων σε διαγονιδιακά ποντίκια προκαλεί διαταραχή της υσιολογικής ανάπτυξης.

18 Β. Υποδοχή σηµάτων από την ουρητηρική καταβολή: α. Υποδοχείς RET για τον GDNF και MET για τον HGF β. Απάντηση από την ουρητηρική καταβολή: FGF Fibroblast Growth Factor 2 BMP Bone Morphogenetic Protein 7 Και οι 2 πρωτεΐνες διεγείρουν τον πολλαπλασιασµό και επάγουν τη διαφοροποίηση των κυττάρων του µετανεφρικού µεσοδέρµατος. Η έκφραση του WT1 διατηρείται. Στο διαφοροποιηµένο µεσέγχυµα δεν παράγεται GDNF αλλά BMP 2 που αναστέλλει τη διακλάδωση. Ορισµένα µεσεγχυµατικά κύτταρα αρχίζουν τη µεσεγχυµατοεπιθηλιακή µετατροπή. Α. Σηµατοδότηση από την καλύπτρα του µετανέφρου: WT1 GDNF Glial-derived neurotrophic factor HGF Hepatocyte growth factor

19 Η µετατροπή του µεσεγχύµατος σε επιθήλιο.

20 Η ανάπτυξη της ουρητηρικής καταβολής στο µετάνεφρο υποστηρίζεται από τις οδούς των MAP- και PI-3 κινασών και αναστέλλεται από τα RSmads. Ο TGFβ1 και η ακτιβίνη προάγουν την κατά µήκος αύξηση εις βάρος της δηµιουργίας νέων κλάδων. Μετά τη σύνδεση µε τον υποδοχέα τους ενεργοποιούν τα R-Smad2 και R- Smad3, αναστολείς της διακλαδωτής µορφογένεσης Οι µεταλλοπρωτεϊνάσες MMP-2 και MMP-9, οι οποίες επάγουν τη διακλάδωση των πόρων. Αναστολείς της δράσης αυτών (Tissue inhibitors of metalloproteinases - TIMPs).

21

22 Η απόπτωση κατά την ανάπτυξη και την αύξηση. Φάση Κατά την ανάπτυξη: Αποτέλεσµα Προγραµµατισµένη αποµάκρυνση κυτταρικών πληθυσµών Σε ώριµους ιστούς: Τροποποίηση της αύξησης = κυτταρικός πολλαπλασιασµός µείον απόπτωση

23 Έκφραση των µελών της οικογένειας BCL2 στα αρχικά στάδια της εµβρυϊκής ανάπτυξης Όταν οι λειτουργίες του ζυγώτη ελέγχονται ακόµη από τα mrnas της µητέρας, ορισµένα µέλη προέρχονται αποκλειστικά από αυτή, εκφράζονται πριν την ενεργοποίηση του εµβρυϊκού γονιδιώµατος (EGA) και σβήνουν µετά. Άλλα προέρχονται από τη µητέρα και το έµβρυο και εκφράζονται κατά την εµβρυϊκή περίοδο µέχρι το στάδιο της βλαστοκύστης. Λίγα εκφράζονται µετά την EGA και είναι αποκλειστικά εµβρυϊκά. Reproduction May;141(5): Copyright 2011 Society for Reproduction and Fertility

24 Παραδείγµατα απόσυρσης κυτταρικών πληθυσµών κατά την οργανογένεση 1. Εξαφάνιση των µεσοδακτυλικών πτυχών 2. Εκφύλιση της επιθηλιακής ραφής κατά τη συγχώνευση τωνυπερώιων πετάλων 3. Εκφύλιση της στοµατοφαρυγγικής µεµβράνης και της µεµβράνης της αµάρας 4. Εγκόλπωση του οπτικού εντυπώµατος, του ωτικού πλακοδίου, του πλακοδίου του φακού και η αποκόλληση τους από το εξώδερµα 5. Εκφύλιση των πόρων του Wolff στα θηλυκά και των πόρων του Müller στα αρσενικά 6. Εκφύλιση γεννητικών κυττάρων 7. Μορφογενετικός κυτταρικός θάνατος στο νευρικό σύστηµα 8. Ανάπτυξη αιµοποιητικού και ανοσοποιητικού συστήµατος

25 Η απόπτωση κατά την οργανογένεση Ο Glucksmann ταξινόµησε τον προγραµµατισµένο κυτταρικό θάνατο που παρατηρείται κατά την ανάπτυξη του οργανισµού σε 3 κατηγορίες: 1. Μορφογενετικός κυτταρικός θάνατος Πρόκειται για την απόσυρση των πλεοναζόντων κυττάρων όταν διαµορφώνεται το σχήµα των διαφόρων οργάνων, π. χ. κατά την αυλοποίηση του εντέρου ή την αποκόλληση των σωληνωτών δοµών από τη µητρική στιβάδα προέλευσης π. χ. σύγκλειση των νευρικών πτυχών και αποκόλληση του δηµιουργούµενου νευρικού σωλήνα από το υπερκείµενο εξώδερµα.

26 2. Ιστογενετικός κυτταρικός θάνατος Παρατηρείται όταν αλλάζει ο φαινότυπος σε συνδυασµό µε την κυτταρική διαφοροποίηση κατά τη µορφογένεση ενός οργάνου, π. χ. του µετανέφρου. 3. Φυλογενετικός κυτταρικός θάνατος Παρατηρείται κατά την εκφύλιση των πρόσκαιρων εµβρυϊκών οργάνων και την αποµάκρυνση των υπολειµµατικών δοµών ή κυττάρων, π. χ. απόπτωση των µεσεγχυµατικών κυττάρων των βραγχιακών τόξων, εκφύλιση του προνέφρου και του µεσονέφρου, εξαφάνιση της ουράς στο ανθρώπινο έµβρυο.

27 Προγραµµατισµένος κυτταρικός θάνατος στο αναπτυσσόµενο άκρο Τέσσερες περιοχές του αναπτυσσόµενου άκρου περιέχουν κύτταρα τα οποία είναι προγραµµατισµένα να ακολουθήσουν την οδό της απόπτωσης. Πρόκειται για την πρόσθια και οπίσθια αποπτωτική ζώνη(και όχι νεκρωτική όπως λανθασµένα ονοµαζόταν), την εσωτερική και τις µεσοδακτυλικές αποπτωτικές ζώνες.

28

29 Εκφύλιση των πόρων του Müller στο αρσενικό έµβρυο. Οι υποδοχείς της ΑΜΗ εντοπίζονται στο µεσέγχυµα που περιβάλλει τους αναπτυσσόµενους πόρους. Η ορµόνη ασκεί τη δράση της στα µεσεγχυµατικά κύτταρα, τα οποία µέσω των επιθηλιακών αλληλεπιδράσεων προκαλούν την απόπτωση ή την αποδιαφοροποίηση των επιθηλιακών κυττάρων του πόρου. Αυτό επιβεβαιώνεται και από την κλίση συγκέντρωσης του υποδοχέα σύµφωνα µε την κεφαλουραία πορεία εκφύλισης του πόρου στα άρρενα.

30 Τι είναι; Jost (1953) Πού παράγεται; Ρόλος της ορµόνης Υποδοχείς της ΑΜΗ ΟΜΗ ΤΟΥ ΠΡΩΤΕΪΝΙΚΟΥ ΜΟΡΙΟΥ ΤΗΣ ΑΜΗ (ANTI-MULLERIAN HORMONE)

31 ιττή δράση ορχικών ορµονών: Η τεστοστερόνη που παράγεται από τα κύτταρα του Leydig από την 9 η εβδοµάδα της κύησης συντηρεί την ανάπτυξη των παραγώγων των πόρων του Wolff και αρρενοποιεί τον ουρογεννητικό κόλπο και τα εξωτερικά γεννητικά όργανα µέσω του ανδρογονικού υποδοχέα. Josso N et al. Hum. Reprod. Update 2005;11: Η αντι-μυλλέρειος ορµόνη (AMH) ανήκει στην οικογένεια του µετατρεπτικού αυξητικού παράγοντα β (TGF-β) και παράγεται από τα κύτταρα Sertoli του εµβρυϊκού όρχι από την 7η εβδοµάδα της κύησης. Καταστέλλει την ανάπτυξη των πόρων του Müller, µέσω των υποδοχέων της.

32 ΓΟΝΙ ΙΟ ΤΗΣ ΑΜΗ 19p13.3 ΑΝΘΡΩΠΟΣ-ΤΡΩΚΤΙΚΟ: Χρωµόσωµα 19 Στο βραχύ σκέλος (p) Στη ζώνη 13.3 ΠΟΝΤΙΚΟΣ Χρωµόσωµα 1 ΒΟ Ι Χρωµόσωµα 5 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΓΟΝΙ ΙΟΥ 1. Είναι µικρό γονίδιο 2,8kb 2. Αποτελείται από 5 εξόνια 3. Παρουσιάζει µεγάλη συγκέντρωση C,G.

33 ΣΥΝ ΡΟΜΟ ΙΑΤΗΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΠΟΡΩΝ ΤΟΥ MÜLLER Persistent Müllerian duct syndrome (PMDS) Πρόκειται για διαταραχή της ανάπτυξης του φαινοτυπικού φύλου που προκαλείται από µεταλλάξεις στο γονίδιο της ΑΜΗ ή του υποδοχέα της τύπου ΙΙ (ΑΜΗRII) και αποτελεί σπάνια µορφή ψευδοερµαφροδιτισµού. Χαρακτηριστικά: Αφορά στην παρουσία ωαγωγών και µήτρας σε φυσιολογικά αρρενοποιηµένα άτοµα λόγω της επίδρασης της τεστοστερόνης, µε αρσενικά εξωτερικά γεννητικά όργανα και καρυότυπο 46 ΧΥ. Στην περίπτωση της ορχικής δυσγενεσίας επηρεάζονται και οι 2 κυτταρικοί πληθυσµοί του όρχι (Sertoli και Leydig) µε αποτέλεσµα η διατήρηση των παραγώγων του πόρου του Müller να συνυπάρχει µε αµφίβολου τύπου εξωτερικά γεννητικά όργανα.

34 Level of serum AMH in persistent Müllerian duct syndrome (PMDS) patients, assayed by enzyme-linked immunosorbent assay, as a function of molecular defects. Josso N et al. Hum. Reprod. Update 2005;11:

35 Μορφολογικές και βιοχηµικές αλλαγές στα επιθηλιακά κύτταρα των πόρων 1. Ανωµαλίες περιγράµµατος µε προβολή φιλοποδίων και ψευδοποδίων (αποφυάδες). 2. Αλλαγές στον πυρήνα και στο αδρό Ε.. 3. Αλλαγές στον τύπο και στην ποσότητα των πρωτεϊνών του κυτταροσκελετού µε κυριότερες αλλαγές την απώλεια της κυτταροκερατίνης και την ποσοστιαία αύξηση της βιµεντίνης ---κυτταροκερατίνη:επιθηλιακά ---βιµεντίνη:µεσεγχυµατικά Eπιθηλιο-µεσεγχυµατική µετατροπή

36 ΕΠΙΘΗΛΙΑΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΑΜΗ ΜΕΣΕΓΧΥΜΑΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ( ιαφοροποιούνται σε µεσεγχυµατικά) ΒΑΣΙΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΕΞΟ ΟΣ ΑΠΟ ΤΟΝ ΠΟΡΟ ΤΟΥ MÜLLER ΠΟΡΕΙΑ ΠΡΟΣ ΤΟ ΜΕΣΟΝΕΦΡΟ ΟΠΟΥ ΘΑ ΣΥΜΜΕΤΑΣΧΟΥΝ ΣΤΟ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ ΤΟΥ ΕΠΙΘΗΛΙΟΥ ΤΩΝ ΝΕΦΡΙΚΩΝ ΣΩΛΗΝΑΡΙΩΝ

37 Άλλοι παράγοντες που συµµετέχουν στην εκφύλιση των πόρων του Müller µέσω της ΑΜΗ ΦΙΜΠΡΟΝΕΚΤΙΝΗ Η φιµπρονεκτίνη (ινονεκτίνη) δηµιουργεί το υπόβαθρο των οδών µετανάστευσης. Αποδοµείται στην περιοχή του επιθηλιακού καλύµµατος (ΕΘΟ του µεσεγχύµατος που περιβάλλει άµεσα τους πόρους) αλλά παραµένει στην περιοχή του περιβάλλοντος στρώµατος και στο µεσέγχυµα του µεσονέφρου δηµιουργώντας µια κλίση ή πρανές συγκέντρωσης (gradient) που δίνει οδηγίες κατεύθυνσης στα κύτταρα προς το µεσόνεφρο. ΒΑΣΙΚΟΣ ΙΝΟΒΛΑΣΤΙΚΟΣ ΑΥΞΗΤΙΚΟΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ (bfgf) Επάγει την επιθηλιο-µεσεγχυµατική µετατροπή στους πόρους του Müller ρυθµίζοντας τη σύνθεση της ΕΘΟ και τη γονιδιακή έκφραση στον κυτταροσκελετό. Υποβοηθεί τη µετανάστευσή των κυττάρων προς το µεσόνεφρο µε ρύθµιση της αλληλεπίδρασης τους µε την ΕΘΟ.

38 Η απόπτωση στο επιθήλιο των πόρων του Müller Η ΑΜΗ ενεργοποιεί τα µεσεγχυµατικά κύτταρα και επάγεται η απόπτωση των επιθηλιακών κυττάρων των πόρων του Müller: (α) συγκέντρωση λυσοσωµάτων στα επιθηλιακά κύτταρα και ταυτόχρονη αύξηση της δραστηριότητας των ενζύµων (β) αδυναµία σχηµατισµού περιβλήµατος από κολλαγόνες ίνες γύρω από το επιθήλιο (γ) διήθηση του επιθηλίου από µακροφάγα. Roberts LM, Dev Biol 208,

39 ΑΠΟΠΤΩΣΗ κατά την εκφύλιση των πόρων Müller Κατά την εκφύλιση των πόρων Müller αναφέρονται 2 τύποι απόπτωσης: ΤΥΠΟΣ Ι: Παρατηρείται στο επιθήλιο των πόρων του Wolff και Müller και στα δύο φύλα και αφορά στην άµεση αποµάκρυνση των αποπτωτικών σωµατίων από παρακείµενα επιθηλιακά κύτταρα. ΤΥΠΟΣ ΙΙ: Αποκλειστικά στους Müller των αρσενικών εµβρύων, οφείλεται στη δράση της ΑΜΗ µε ενεργοποίηση µεταλλοπρωτεϊνασών που αποδοµούν την ΕΘΟ, διασπούν τη ΒΜ και προκαλούν την απόπτωση των επιθηλιακών κυττάρων και τη φαγοκυττάρωσή τους από τα µακροφάγα του µεσεγχύµατος.

40 Απόπτωση στον επιθηλιακό ιστό

41 ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Οι ώρες υποδεικνύουν την έναρξη της διαδικασίας β-cat=β- κατενίνη Ο αριθµός των τύπου Ι αποπτωτικών κυττάρων αυξάνεται σηµαντικά περίπου 2 ώρες µετά την αλληλεπίδραση της ΑΜΗ µε τον υποδοχέα της πρώτα στο κεφαλικό και ακολούθως στο διάµεσο και ουραίο τµήµα των πόρων του Müller. O τύπος ΙΙ απόπτωσης παρατηρείται 5 ώρες µετά και επιτρέπει επιπρόσθετα τη µετανάστευση των επιζησάντων επιθηλιακών κυττάρων στο µεσεγχυµατικό διαµέρισµα και τη µετατροπή τους σε µεσεγχυµατικά.

42 Χρονική σειρά εµφάνισης των γεγονότων κατά την εκφύλιση των πόρων του Müller Φωτογραφίες από περιοχές πόρων Müller και Wolff από αρσενικό έµβρυο. C : / 15η µέρα D : / 15η µέρα E : / 16η µέρα Το γράφηµα δείχνει το DFI (αποπτωτικοί πυρήνες/συνολικός αριθµός πυρήνων Χ 100) σε πόρους του Müller (µωβ) και πόρους του Wolf (κόκκινο), σε έµβρυα αρουραίων σε διαφορετικές ώρες στην 15η και 16η εµβρυική µέρα. Τέσσερα δείγµατα αναλύθηκαν για κάθε οµάδα και αντιστοιχούν σε κάθε χρονικό διάστηµα. Στατιστική διαφορά: ** : P<0.01(στατιστικά πιο σηµαντική διαφορά) µεταξύ οµάδων και στην 15η εµβρυική ηµέρα µεταξύ των δειγµάτων *** : P<0.001(στατιστικά πολύ σηµαντική διαφορά) µεταξύ της 15ης και της 16ης µέρας.

43