Una contribución somítica a la cresta ectodérmica apical es esencial para la formación de aletas

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• Biología del desarrollo evolutivo
• Anatomía comparada

Sus antecedentes:

• La transición de las aletas a las extremidades es una adaptación evolutiva crítica para la vida terrestre.
• Los modelos existentes de esta transición se centran en la cresta ectodérmica apical (AER) y sus moléculas de señalización durante el crecimiento del apéndice.
• El AER en las aletas forma rápidamente un pliegue apical, cesando las señales que promueven la proliferación de precursores esqueléticos, a diferencia de las extremidades.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos de desarrollo que controlan la inducción del pliegue apical, un aspecto poco comprendido de la evolución de las extremidades.
• Para probar la hipótesis de que un cambio heterocrónico en la transición de AER a pliegue apical es crucial para la evolución de las extremidades.
• Identificar los actores celulares y moleculares involucrados en la regulación del cambio de desarrollo de la aleta a la extremidad.

Principales métodos:

• Se utilizó el pez cebra como organismo modelo para estudiar el desarrollo de los apéndices.
• Identificó y caracterizó un nuevo linaje celular derivado de somitas que invade el AER.
• Se realizaron experimentos de ablación celular para evaluar el papel de estas células en la formación del pliegue apical y la actividad del AER.
• Examinó la presencia evolutiva de estas células en todas las especies de gnathostome.

Principales resultados:

• Se ha demostrado que la invasión de un linaje celular específico derivado de la somita en el AER regula la inducción del pliegue apical en el pez cebra.
• La ablación de estas células impidió la formación de pliegues apicales, prolongó la actividad de AER y aumentó el mesénquima del brote de aleta.
• Se demostró que estas células inductoras del pliegue apical se pierden progresivamente durante la evolución del gnathostome.
• Encontraron una ausencia de estas células en las extremidades de los tetrápodos, lo que sugiere que su pérdida está relacionada con el desarrollo de las extremidades.

Conclusiones:

• Un nuevo linaje celular derivado de somitas actúa como un mecanismo de sincronización para la formación del pliegue apical, lo que potencialmente explica el modelo de reloj de Thorogood de la transición de aleta a extremidad.
• La pérdida evolutiva de estas células inductoras del pliegue apical parece ser un requisito previo para el desarrollo de estructuras de extremidades de tetrápodos.
• Este hallazgo proporciona una nueva perspectiva de desarrollo sobre una importante transición evolutiva en la historia de los vertebrados.