Sinalização Celular e Embriogênese

Sinalização Celular

• A sinalização celular é fundamental para o crescimento, diferenciação e embriogênese.
• Uma célula emissora envia um sinal para uma célula receptora (alvo).
• Os sinais químicos são liberados pelas células sinalizadoras na forma de moléculas pequenas, geralmente voláteis ou solúveis, chamadas ligantes.
• Um ligante é uma molécula que se liga a outra molécula específica, entregando um sinal no processo.

Tipos de Sinalização Celular

• Parácrina: A célula sinalizadora libera o sinal para células adjacentes.
• Autócrina: A célula sinalizadora se comunica consigo mesma.

Vias de Sinalização Relevantes para a Embriogênese

• Sinalização Hedgehog:
  • Crucial para a especificação celular, proliferação celular e sobrevivência celular.
  • A proteína Shh atua como um morfógeno, regulando a diferenciação celular e a formação de órgãos.
• Sinalização FGF:
  • Essencial para a indução e manutenção da mesoderme e desenvolvimento de vários órgãos.
  • Funciona através da fosforilação de proteínas intracelulares, levando à sua ativação.
• Sinalização Wnt:
  • Influencia o plano corporal no desenvolvimento embriológico e no crescimento e diferenciação celular pós-natal.
  • Ativa genes responsivos.
• Sinalização TGF-β:
  • Ativa genes responsivos através de proteínas SMAD.
  • Essencial para o desenvolvimento embriológico.

Gastrulação

• A gastrulação é um estágio crucial do desenvolvimento embriológico, convertendo a blástula de camada única em uma estrutura trilaminar.
• A gastrulação é responsável pela formação das três camadas germinativas: ectoderme, mesoderme e endoderme.
• Cada camada germinativa dá origem a diferentes tecidos e órgãos do corpo.

Gastrulação em Diferentes Espécies

• Amphioxus: A gastrulação é relativamente simples, com células da blástula invaginando para formar o arquêntero (intestino primitivo).
• Anfíbios: As células do hemisfério animal migram para dentro, formando a fenda precursora do intestino primitivo.
• Aves: A blastoderme consiste em uma área pelúcida e uma área opaca. O espessamento da blastoderme forma a linha primitiva, que dá origem à mesoderme.
• Mamíferos: O processo é semelhante ao das aves, com a formação da linha primitiva e das camadas germinativas.

Estabelecimento da Simetria Esquerda-Direita

• Os órgãos dos vertebrados estão posicionados assimetricamente.
• O padrão de desenvolvimento esquerda-direita é estabelecido durante a gastrulação.
• Monocílios defeituosos ou ausentes no nó primitivo podem levar a defeitos de desenvolvimento relacionados à simetria esquerda-direita.
• Mutações no gene situs inversus viscerum (Iv) levam à aleatoriedade da posição dos órgãos, uma anomalia potencialmente letal.

Cromatina

• A cromatina é a estrutura fibrosa que constitui a parte não nucléolar do núcleo celular.
• É composta por DNA associado a histonas (proteínas básicas) e proteínas não histônicas.
• Existem dois tipos de cromatina:
  • Eucromatina: Aparece descompactada, regiões transcricionalmente ativas.
  • Heterocromatina:
    • Facultativa: Se condensa em determinados períodos do desenvolvimento.
    • Constitutiva: Está confinada à periferia do centrómero e às regiões dos telômeros, transcricionalmente inativas.

Empacotamento do DNA nos Cromossomas

• O processo de empacotamento do DNA em cromossomas é complexa e dinâmica.
• O DNA em interfase, o estado não compactado, assume uma estrutura diferente com base na espécie e na fase de desenvolvimento do organismo.
• Os cromossomas são constituídos por proteínas não histônicas que contribuem para a sua forma.