La polaridad de las células planas rompe la simetría bilateral al controlar el posicionamiento ciliar

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo Biología del desarrollo.
• Biología Molecular Biología Molecular
• Genética La genética.

Sus antecedentes:

• La morfogénesis de los vertebrados implica el establecimiento de tres ejes corporales: dorsal-ventral, anterior-posterior y izquierda-derecha (L-R).
• La determinación de la asimetría izquierda-derecha sigue el establecimiento de otros ejes, pero los mecanismos moleculares precisos siguen sin estar claros.
• Los genes de la vía de la polaridad celular plana (PCP), como Drosophila Van Gogh (Vang), están implicados en la polaridad de los tejidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de la PCP en la ruptura inicial de la simetría izquierda-derecha (L-R) durante el desarrollo de los vertebrados.
• Comprender cómo la PCP interactúa con el patrón anterior-posterior (A-P) para establecer la asimetría L-R.
• Para aclarar la relación entre la PCP, el flujo nodal y la ciliogénesis en la ruptura de simetría L-R.

Principales métodos:

• Nocaut genético de Vangl1 y Vangl2 en ratones.
• Análisis del posicionamiento de los cilios y el flujo nodal en las células de la notocorda posterior (PNC).
• Comparación de la función de PCP en la asimetría L-R del ratón con otros modelos de vertebrados.

Principales resultados:

• La pérdida de Vangl1 y Vangl2 interrumpe la asimetría L-R al causar el posicionamiento aleatorio de los cilios y el flujo nodal turbulento en las células del CNP.
• La PCP es esencial para interpretar la información de patrones A-P y vincularla con la asimetría L-R.
• La PCP no es necesaria para la ciliogénesis, la motilidad ciliar, la señalización Sonic hedgehog (Shh) o el acoplamiento apical de los cuerpos basales en las células epiteliales traqueales del ratón.

Conclusiones:

• La PCP juega un papel crítico, no reconocido previamente, en la ruptura inicial de la simetría bilateral en los vertebrados.
• La PCP actúa aguas arriba del flujo nodal unidireccional en el proceso de ruptura de simetría.
• Estos hallazgos proporcionan información sobre el mecanismo funcional de la PCP en la organización de los tejidos de los vertebrados durante el desarrollo.