http://www.nature.com/nature/journal/v4 ... 2042a.html
https://www.econologie.info/share/partag ... qQAE5v.pdf
Iniziamo da una cellula staminale in grado di realizzare la forma di un occhio !!
La realtà è molto più interessante della finzione !!
In particolare le condizioni che consentono di ricostituire un organo, ultrafacile nelle piante, ma molto più complesso per gli animali!
Chiarimento dei meccanismi sottostanti
sviluppo dell'occhio embrionale
MEDICINA RIGENERATIVA
Occhio fai da te
In questo numero, Eiraku e al.1 offrono una serie di straordinari corsi di registrazione video
di un occhio di topo embrionale: per la prima volta, vediamo nel mondo reale. Ma ancora più notevole è che queste non sono registrazioni
da animali vivi, ma di colture tridimensionali autoorganizzanti (3D) di cellule staminali embrionali.
Entro la sesta settimana dello sviluppo umano, sono visibili i rudimenti dell'occhio maturo: coppe ottiche a doppio strato, che incapsulano parzialmente le vescicole dell'obiettivo, formate dalla regione del campo oculare della piastra neurale anteriore e dalla superficie sovrastante dell'ectoderma (Fig. 1) . Dallo strato interno della coppa, la complessa struttura laminare della retina neurale si svilupperà con cellule fotorecettrici sensibili alla luce che si collegano attraverso interneuroni alle cellule gangliari della retina da cui i processi assonali si proiettano verso i centri visivi superiori del cervello.
Chiarimento dei meccanismi sottostanti
lo sviluppo dell'occhio embrionale è iniziato di più
51 di un secolo fa. In uno dei suoi più significativi
esperimenti, Hans Spemann, un fondatore della biologia dello sviluppo, che ha la vescicola ottica (la struttura che alla fine si evolve nella coppa ottica) viene distrutto, la lente non riesce a formarsi. L'interazione della superficie
l'ectoderma (da cui deriva la lente) con la vescicola ottica sottostante è stato considerato un classico esempio di induzione embrionale - il processo attraverso il quale un gruppo cellulare segnala a un gruppo vicino e influenza il loro sviluppo futuro. È stata identificata una serie di geni, molti dei quali codificano fattori di trascrizione o fattori di crescita che sono essenziali per la formazione della coppa ottica.
In vitro rappresenta una grande sfida nella medicina rigenerativa. Ma non è impossibile: un'intera retina sintetica è stata generata da cellule staminali embrionali. Vedi l'articolo p. 51 di un secolo fa. In uno dei suoi più significativi
esperimenti, Hans Spemann, un fondatore della biologia dello sviluppo, che ha la vescicola ottica (la struttura che alla fine si evolve nella coppa ottica) viene distrutto, la lente non riesce a formarsi. L'interazione della superficie
l'ectoderma (da cui deriva la lente) con la vescicola ottica sottostante è stato considerato un classico esempio di induzione embrionale - il processo attraverso il quale un gruppo cellulare segnala a un gruppo vicino e influenza il loro sviluppo futuro. È stata identificata una serie di geni, molti dei quali codificano fattori di trascrizione o fattori di crescita che sono essenziali per la formazione della coppa ottica.
La probabilità di far crescere un organo complesso come un occhio in un piatto, tuttavia, è sembrata remota e futuristica, nonostante questa remota frontiera della medicina rigenerativa. Nell'ultimo decennio, il lavoro ispiratore di 2 ha dimostrato che l'espressione dei fattori di trascrizione del campo visivo può portare all'allenamento degli occhi
in posizioni insolite lungo il corpo di
Rane Xenopus. Inoltre, a seguito del
Generazione di cellule staminali embrionali umane (ES), ha dimostrato la possibilità di indirizzare la loro differenziazione al lignaggio retinico e generare sia epitelio pigmentato retinico
(RPE) e neuroni retinici (Fig. 1). cellulo
Questi approcci sono stati sviluppati per massimizzare lo sviluppo di tipi specifici di cellule da trapianto a fini terapeutici.
In vitro, le cellule RPE derivate dalle cellule ES si auto-organizzano in una semplice caratteristica monostrato. Al contrario, riprodurre l'organizzazione laminare più complessa e precisa della retina neurale presenta una difficile sfida di ingegneria dei tessuti. Ma i rapporti che descrivono le strutture simili a lenti 5 e rosette progenitrici retiniche nelle colture di cellule ES 6 hanno suggerito un potenziale per l'organismo del tessuto oculare in vitro.
Ora, Eiraku e al.1 (pagina 51) rivelano e iniziano con la bellezza del complesso processo di sfratto della vescicola ottica, e quindi la sua invaginazione per formare la coppa a strati, può avvenire spontaneamente
in coltura, a partire da una popolazione di cellule pluripotenti omogenee - cellule che possono
differenziare in qualsiasi tipo di cella (vedi Fig. 1 di paper1 e dei video supplementari).
La chiave di questo progresso è stata che Eiraku e colleghi non hanno semplicemente semplificato il loro precedente 7
protocollo di differenziazione per colture ES, ma ha anche aggiunto Matrigel, che include componenti a matrice extracellulare. In queste condizioni e usando una proteina fluorescente verde
(GFP) espressione genica reporter nel campo oculare e nella retina neurale, hanno scoperto che uno strato simile a neuro-epitelio di cellule positive al GFP evaginato dai lati di sfere cave di cellule ES, in un processo che ricorda l'allenamento della vescicola ottica . Nel tempo, le vescicole ottiche hanno subito spontaneamente la morfogenesi dinamica
e formò tazze a strati.
