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Desarrollo de las extremidades

Formación de los esbozos de los miembros (4ª semana)

Especificación del Campo Morfogénico del miembro:

Genes Hox y Acido Retinoico

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C5 - C8 (día 24)

L3 - L5 (día 28)

Los esbozos son elevaciones en las crestas laterales (primero de los miembros superiores,luego de los miembros inferiores.

Ratón, 9 días(28 en humano)

Vista lateral

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Ratón, 9 días (28 en humano)

Constitución de los esbozos de los miembros

Núcleomesenquimatoso

(mesodermo somatopleural)

Revestimientoectodérmico

Inducción

¿Qué induce al mesodermo lateral para que forme el esbozo de la extremidad?

Factor de crecimiento fibroblástico (FGF 10)

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Especificación de miembro superior e inferior

Factores de Transcripción de la familia T-box

Tbx 5: miembro superiorTbx4: miembro inferior

Desarrollo de los esbozos de los miembros

Diferenciación de distintos tejidos.

Patrón de formación del miembro: orientación témporo-espacial que genera un miembro funcional :

- P-D: secuencia de segmentos- C-C: 1º a 5º dedo- D-V: compartimientos flexor

y extensor.

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Desarrollo proximal-distal

Ratón, 11 días (33 en humano)

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Engrosamiento del ectodermo en el borde distal del esbozo de la extremidad (inducido por el mesodermo somatopleural subyacente).

Cresta ectodérmicaapical

Cresta ectodérmicaapical

Zona de progresión

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Papel de la cresta ectodérmica apical

[ Su extirpación detiene el crecimiento de los elementos distales de la extremidad en el estadio al momento de la extirpación.

[ Induce el crecimiento del mesodermo distal (zona de progresión) pero no determina qué parte del esbozo.

Experimentos de transplante

El tiempo que las células de la zona de progresión del mesénquima están bajo la influencia de la cresta ectodérmica apicalespecifica qué segmento de la extremidad derivará de cada zona de mesénquima (información posicional en el eje proximal-distal).

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Hibridización in situ del ARNm del FGF-8 que se expresa en el ectoderno antes de que crezca el esbozo de la extremidad (MI) y luego se limita a la cresta ectodérmica apical (MS).

Los FGF participan en la inducción que la cresta ectodérmica apical ejerce sobre el crecimiento proximal-distal del mesodermo subyacente.

Además, el mesénquima produce FGFs y factores de crecimiento transformante (FTG), que participan en el mantenimiento de la estructura y función de la cresta ectodérmica apicalsupradyacente.

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Desarrollo cefalo-caudal

Gradiente de morfogenes

Zona de actividad polarizante (Proteína sonic hedgehog - SHH)

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Desarrollo dorsal-ventral

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Familia de genes wnt (Wnt-7a)

Humano: Día 56

Almohadillas táctiles

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(4ª a 8ª semana)

Día 33- MS: placa de la mano, antebrazo, brazo y hombro.Día 37- MS: región carpiana y placa digital.

MI: muslo, pierna y pie.Día 38-MS:rayos digitales.

MI: placa del pie.Día 44- MS: surcos entre rayos digitales. Codo evidente.

MI: rayos digitales.Día 47-MS: flexión horizontal (plano parasagital).

MI: inicio de flexión y profundización de surcos.Día 52- MS: flexión del codo y muñecas, almohadillas táctiles.Día 56: Todas las estructuras bien definidas. Las manos se juntan en línea media.

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Eliminación del tejido interdigital:(inducida por aumento de la subfamilia

BMP de la familia FGFβ)

Muerte celular programada- ocurre siempre en el mismo momento- ocurre siempre en el mismo lugarCélulas mesenquimáticas se tornan

fagocígicas

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Formación de esqueleto apendicular

(huesos y articulaciones)(5ª a 12ª semana)

Los huesos de las extremidades y cinturas escapular y pélvica se forman por osificación endocondral de primordios cartilaginosos.

La clavícula se forma por osificación directa de una condensación del mesénquima.

Humano- A) inicio de 6ª semana, B) final de 6ª semana, C) 8ª semana

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Expresión distal-proximal de genes Hox

Hoxd13: Mano y dedos

Hoxd9: cintura escapular

Formación de musculatura apendicular

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La musculatura se forma a partir del mesodermo somítico

Masa dorsal

MS: extensores y supinadoresMI: extensores y abductores

Masa ventral

MS: flexores y pronadoresMI: flexores y aductores

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Mesodermolateral

(somatopleura)

Huesos, ligamentos y vascularización

Mesodermosomítico

Músculos

Crestaneural

Células de Schwann y melanocitos

Somatopleura

Cresta neural

Inervación(ramificaciones de ramas primarias

dorsales y ventrales de nervios raquídeos que forman plexos braquial y lumbosacro)

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Inervación motora: Plexo braquial derivado de segmentos

C5 a C8 y T1

Ratón, Día 11 (día 33 en humano)

Nervios y ganglios de la raíz dorsa

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Vías permitidas

Señales producidas por el músculo

Rotación de los miembros

Miembro superior:90° lateralmente Miembro inferior:

90° medial

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Inervación sensitiva: modificacion de la orientación de los dermatomos por rotación

de miembros

Malformaciones congénitasTipos:[ Por reducción: meromelia - amelia [ Por duplicación: polidactilia[ Displasia: sindactilia - gigantismoCausas:[ Detención del desarrollo [ Falta de diferenciación[ Duplicación[ Exceso de crecimiento[ Hipoplasia[ Defectos focales[ Anomalías esqueléticas generalizadas

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Malformaciones congénitasEtiología multifactorial:[ genética: (ej. polidactilia)[ teratógenos ambientales

[ fármacos: talidomida- sedante no barbitúrico(3ª a 5ª semana)

ácido valproico- anticonvulsivante[ toxinas metabólicas[ hipertermia

[ otras: bandas amnióticas, oligohidramnios y alteraciones vasculares locales