Biologia dello sviluppo

INTERVENTI ESTETICI

Fotoepilazione apparecchiatura che utilizza la luce pulsata per eliminazione dei peli.

È usata a diverse intensità, se è utilizzata ad un’intensità minore ha un effetto stimolatorio per

le cellule basali e quindi si ha riepilizzazione.

Tanto è vero che è stata studiata dalla NASA per creare un apparecchiatura che “aiutasse” la

cicatrizzazione nello spazio, perché in assenza di gravità il processo di cicatrizzazione è

praticamente bloccato.

Altro tipo di apparecchiatura usata per l’epilazione è il laser che allo stesso modo va a bruciare

il bulbo del pelo in modo tale che ai successivi cicli di crescita si avrà un pelo molto più sottile.

Contour Threads si usano delle giunzioni di propilene, inserite e tirate leggermente, che

appianano le rughe.

Laser Er: YAG, cioè luce infrarossa che provoca il distacco del tessuto.

Valido strumento nella conduzione del rimodellamento della pelle; usato anche per eliminare

delle profonde cicatrici.

Tossina botulinica (Clodistrium botulinum), essa va a mimare l’acetilcolina e si va a legare ai

recettori dell’acetilcolina. 107

Quindi blocca per un certo periodo la muscolatura, l’effetto è che il viso non si contrae più in

modo anomalo e smette di avere le rughe.

Scoperto recentemente è che c’è un effetto importante sulla rigenerazione del tessuto, infatti si

è visto che la tossina va a stimolare i fibroblasti a produrre nuova collagene.

La tossina botulinica è usata anche in quelle persone che soffrono di grandi mal di testa e quindi

la tossina ha anche un effetto curativo e non solo estetico.

LEZIONE 9

NEUROGENESI EMBRIONALE

Perché fondamentalmente si parte dalla neurulazione?

Perché dalla neurulazione si formano quelle strutture che poi servono per andare a produrre

neuroni e glia.

Quali sono le strutture?

Tubo neurale dal quale si forma tutto l’SNC e le cellule della cresta neurale dalla quale si

formano tutta una serie di strutture del SNP.

Vediamo la neuralazione: alla fine della gastrulazione si ha la formazione della notocorda ed

ectoderma sovrastante; una parte dell’ectoderma situato sulla n notocorda viene indotto a

diventare tubo neurale.

Cosa succede?

Sostanzialmente dalla notocorda partono tutta una serie di molecole che inducono l’ectoderma

sovrastante a cambiare morfologia; quindi le cellule sovrastanti da cellule fondamentalmente

appiattite quando devono diventare ectoderma neurale per cui neuroni cominciano ad

appiattirsi ulteriormente ed allungarsi.

Inoltre le cellule cominceranno a restringersi (ciò è dovuto a variazioni del citoscheletro,

dell’actina, dei filamenti intermedi ecc..) assumendo una forma triangolare, ciò serve perché?

Dall’ectoderma sovrastante si deve formare il tubo e per cui non possono rimanere solamente

appiattite ma devono formare quelle che sono le curve.

Quindi possiamo vedere sopra che fondamentalmente si forma una doccia neuronale in quanto

l’ectoderma si piega, si formano le pieghe neuronali che si congiungono e infine si forma il tubo

neurale. 108

Nel momento in cui si forma il tubo neuronale e l’ectoderma restante si richiude, si staccano

una serie di cellule che formeranno le cellule della cresta neurale.

Vediamo che già visivamente è possibile distinguere quelle che un giorno diventeranno

neuroni, quelle che diventeranno epitelio e quelle che formeranno le cellule della cresta

neuronale.

Allora dal tubo neurale si incomincia a formare il SNC; con le prime vescicole (prosencefalo,

mesencefalo e rombencefalo), da tali si formeranno le 5 vescicole finali: telencefalo, diencefalo,

mesencefalo, mielencefalo e midollo allungato.

Il tubo neurale appena si forma non è fatto da una miriade di cellule che daranno vita a neuroni,

come fanno queste cellule del tubo a far diventare il SN caratterizzato da neuroni e glia?

Il primo passo sono i geni Hox (geni omeobox), tali geni non fanno altro che dire al

“segmento/metamero/neuromero” cosa diventare.

Naturalmente da metamero a metamero/neuromero non ci sono gli stessi geni Hox ma sono

diversi; questi geni sono disposti sul cromosoma in maniera 5’-3’ e vanno di seguito.

Quindi i primi geni andranno a formare la parte più verso la testa e così via..

Tali geni nei vertebrati si sono duplicati, non sono lo stesso numero presente negli invertebrati,

ma sono doppi.

NB. Molte delle malattie neurogene sono studiate attraverso l’organismo Drosophila, infatti

molti geni tra essa e l’uomo sono ortologhi.

Ad esempio, si sta studiando la SLA per mezzo della Drosophila.

Abbiamo visto che la notocorda induce l’ectoderma sovrastante a diventare tubo neuronale;

quindi significa che ci sono i geni pronti a far si che si formi il tubo neurale e si cominci a

formare le strutture, ma poi ci deve essere qualcosa altro.

Qualcosa altro cosa?

Le molecole che vengono rilasciate o dalle cellule circostanti nel tubo neurale o che vengono

rilasciate da distretti più lontani (esempio notocorda).

109

L’ectoderma è come se già ha pronti i geni Hox ma poi ci deve essere qualcuno che gli dice: “Vai

parti!” ( induzione istruttiva).

Chi sono questi?

Acido retinoico (RA) che arriva da una cellula circostante.

L’RA serve sia nel differenziamento delle cellule staminali e sia nella chiusura del tubo neurale.

Immaginate si essere nel tubo neurale che si chiude, l’RA viene prodotto dalle cellule circostanti

o da tessuti (come ad esempio dalla lamina del tetto e dalla lamina del pavimento).

(B) Cosa succede che quando l’RA viene rilasciato, questo ha dei recettori ai quali si lega, viene

trasportato dentro e scarica tutta una segnalazione che porta all’attivazione di tutti questi geni

come geni Hox o fattori di trascrizione che possono andare ad attivare i geni Hox.

FGF (fattore di crescita dei fibroblasti) serve per lo sviluppo del midollo spinale.

L’FGF viene stimolato nella sua produzione molto di più nella parte caudale (midollo spinale)

che nella parte cefalica.

Come agisce?

Viene rilasciato nella matrice extra cellulare, ha il suo recettore specifico che quando è attivato

scarica all’interno un segnale in particolar modo va ad attivare le MAP chinasi e

successivamente saranno attivati geni per la neuro genesi del midollo spinale.

BMP serve per la formazione del tubo neuronale.

Come funziona?

Praticamente sappiamo che se BMP si lega al recettore la cellula diventa una cellula dell’osso,

se invece BMP non si lega al recettore diventa un neurone.

Perché?

Ci sta Noggin e Chordin che inibiscono l’associazione di BMP al recettore, non c’è più un segnale

a valle e quindi si vanno ad attivare quei geni che servono per la formazione del tubo neuronale.

Questo BMP viene prodotto dall’ectoderma!

WNT, può agire in due modi: via canonica e via non canonica.

La via non canonica serve per allungare la piastra e il tubo neuronale.

Essa può agire in due maniere: o tramite Fizzled che è collegata con una PLC, si ha la scissione

del fosfatidil inositolo trifosfato il quale va ad aprire le cisterne del calcio e si ha un aumento

del calcio oppure WNT si va a legare ad un recettore chiamato Orfalo (Orfali sono recettori che

non hanno un ligando specifico), quando il recettore è attivo perché legato a WNT scarica il suo

segnale all’interno passando per la chinasi Junk va ad attivare fattori di trascrizione.

La via canonica serve soprattutto per la proliferazione, adesione e differenziamento delle

cellule staminali; tale, però, non stimola il rilascio di calcio ma sblocca una proteina che si

chiama beta-catenina che andrà ad attivare geni.

Sonic Hedgehog (Shh). 110

NB: tutte queste molecole elencate non sono solo fondamentali per la neurogenesi embrionale

e nella neurogenesi adulta, ma anche nella rigenerazione neuronale!

Quello che abbiamo fatto fino ad adesso è dire c’è un organizzazione genica (geni Hox) e stimoli

che arrivano (molecole) ma ancora la situazione non è ben chiara!

La combinazione tra l’organizzazione genica con i fattori che arrivano e i geni che vanno a

trascrivere definiscono l’identità neuronale.

Che si intende per identità neuronale?

Si intende la combinazione di un determinato fattore d’induzione con l’attivazione di

determinati geni fanno si che quella cellula diventi un motoneurone ristretto in una

determinata zona del midollo spinale.

Immaginate di prendere il midollo spinale, c’è la parte sensoriale e la parte motoria; la

sensoriale è la parte dorsale mentre la motoria è la parte ventrale.

Entrambi sono motoneuroni, ma uno sta nella parte dorsale e fa funzioni sensoriali e l’altri

stanno nella parte ventrale e hanno funzioni motorie.

Chi è che dice questo?

È la combinazione delle molecole appena viste e i geni che devono essere trascritti.

Portiamo un esempio: in nero sono rappresentate delle fluorescenze in cui è marcato Shh.

Shh è molto presente nella notocorda e nella parte del pavimento del dorso negli embrioni del

pollo.

Al di sopra della notocorda fluoro marcata anche se non visibile è presente il tubo neuronale.

Per far si che una cellula progenitrice diventi motoneurone della parte dorsale il Shh dovrà

lavorare in combinazione con BMP; le cellule progenitrici che esprimono FOXA2 diventeranno

motoneuroni relativi alla parte motori del midollo spinale.

Fondamentalmente da sopra c’è + BMP e – BMP verso la corda, perché Noggin e Chordin

vengono prodotti dalla corda. 111

Quindi la concentrazione dei due forma una specie di gradiente e di conseguenza l’area

sensoriale dei motoneuroni grazie alla presenza di BMP esprimeranno dei geni che sono diversi

rispetto a quelli del pavimento.

Quindi questi induttori molecolari agendo in maniera diversa, a seconda della situazione,

daranno vita a neuroni sensoriali o neuroni motori.

Notocorda embrione di pollo (B) Notocorda embrione di topo.

Vediamo che la notocorda del pollo è + grande della notocorda del topo, ma nonostante tutto

abbiamo anche qui Noggin nella lamina del pavimento e Noggin nella lamina del tetto.

Dalla combinazione di Noggin con Chordin che andrà a togliere BMP, a seconda di quale altra

molecola di induzione troverà sopra, si formeranno motoneuroni dell’area sensoriale o

motoneuroni nell’area motoria.

Il messaggio che deve passare è che si formano delle cellule progenitrici neuronali che un giorno

diventeranno o “X”o “Y” in base a quale combinazione di molecole d’induzione si viene a creare!

Immaginate che lungo tutta questa tuba neuronale tutte diverse combinazioni che se ti trovi