1) La segmentación como etapa del desarrollo: Primera semana de desarrollo Ei: Anfimixis – Ef: Expansión y/o eclosión del blastocisto)

Como etapa de desarrollo (1ª semana de desarrollo) la segmentación involucra varios comportamienttos

celulares típicos:-Proliferación: controlado temporalmente por el sistema de control del

ciclo celular y espacialmente por la organización del citoesqueleto.-Polarizacion y compactación: fenómenos de adhesividad diferencial;

moléculas de adhesión celular.-Determinación y diferenciación celular: reprogramación genética y

expresión diferencial de combinatorias de factores de transcripción.-Reorganización espacial diferencial de células: adhesividad celular

diferencial.-Algunos de estos comportamientos celulares están tempranamente

sometidos a control genético materno y, más tarde, zigótico. Dicho cambio se denomina “transición”

Período de segmentación o preimplantatorio:

A: Se ha eliminado el 2o cuerpo polar (aún no se produjo la anfimixis; el Ei: del período).G: Ef: Estado de blastocisto maduro en expansión. Algunos lo consideran el Ef del período de segmentación. D – F: Muestran los tres ejes espaciales en base a los cuales se organizan las blastómeras durante la segmentación.

La eclosión del blastocisto: Algunos lo consideran el Ef del período preimplantatorio. El embrión se halla maduro para inicialr las interacciones con el endometrio que conducen a la implantación.

El experimento ejemplifica la influencia de la posición del segundo cuerpo polar sobre la posición espacial del plano de clivaje del ovocito

Segmentación holoblástica y rotacional Gilbert, 2000

Las figuras A, B y C ilustran 3 posibles disposiciones de las 4 primeras blastómeras resultantes de 3 tipos diferentes de segmentación en el ratón.Piotowska, Mech of Dev, 2005 (Bar 15 um)

M-E 80% M-M 10% E-E 10%

Existen al menos tres tipos diferentes de segmentación normales de la CH. Sin embargo ellas poseen importantes diferencias estadísticas en cuanto a su probabilidad de ocurrencia.

El modelo (B) ejemplifica el modo más frecuente de segmentación holobástica rotacional

CONTROL TEMPOROESPACIOL DE LA SEGMENTACION

Primer clivajeControl espacial: huso mitótico, anillo contractil y centriolos Piotrowska, Mech Dev, 2005. Gray, Cur Biol. 2004

Técnicas immunocitoquímicas permiter analizar la distribución de los cromosomas y los elementos del citoesqueleto durante la división de la CH. La flecha marcar la posicion del segundo cuerpo polar.

Modelo simplificado del sistema de control del ciclo celular. Controla la periodicidad de los ciclos celulares.

Representación esquemática simplificada del concepto de necesidad de nuevas membranas durante sucesivos

ciclos proliferativos

6

El experimento ilustra el proceso de biogénesis de membrana de novo durante el proceso de

segmentación.Modelo: Segmentación de la CH de anfibio.

La zona despigmentada corresponde a la membrana formada de novo

Experimento de regresión de surcos de segmentación (tratamiento con citocalasina B)

Representación esquemática del resultado experimental sobre la formación de nueva membrana ilustrado en la figura anterior.

Biogénesis de membrana de novo en los pliegues de segmentación. La fusión de vesículas formadoras de membrana con la membrana plasmática, a lo largo del surco de segmentación, contribuye a la generación de nueva membrana.

Este proceso ocurre en la zona despigmentada correspondiente a la zona de adición de nueva membrana

Factores involucrados en la generación de la diversidad celular durante la segmentación. La adhesividad

celular.

La flecha roja marca la transición del control genético materno al zigótico referido a los genes que codifican moléculas de adhesión celular.

En D se instala una diferencia en la composición algunos componentes de membrana entre los dominios apical y basolateral de las blastómeras

La polarización de las blastómeras (distribución asimétrica de moléculas de superficie celular) como fenómeno que precede a la compactación y

formación de la mórula.

Embriones normales compactados

Embriones tratados con anticuerpos anti-MAC (Anti cadherina) no se compactan

Modelo simplificado de cómo la distribución asimétrica de moléculas (polarización) generaría células externas con un

dominio apical y otro basolateral.

Las internas carecerían de ambos dominios

Adquisición de la polaridad epitelial estructural de las células externas: implica el desar-rollo de zónulas occludens que consolidan la compactación y generan una res-tricción a la difu-sión de molécu-las a través del espacio parace-lular.

Desarrollo de las características epiteliales del trofoblasto: desarrollo de complejos de unión , activación de bombas de iones y la expansion del blastocisto

La aparición de la diversidad celular durante la segmentación involucra la expresión de combinatorias de factores de

transcripción . Estos inicialmente presentan una distribución aleatoria

La aparición de la diversidad celular involucra procesos de segregación diferencial (sorting-out) de células mediadas por procesos de adhesividad diferencial. Varios conjuntos de moléculas median estos comportamientos celulares.

Resultados experimentales revelan la importancia del las posiciones del segundo cuerpo polar y del cono de fertilización en la orientacion espacial del primer plano de clivaje

El segundo cuerpo polar: referencia para la ubicación del plano de clivaje.

El cuerpo polar mantiene su posición respecto del citoesqueleto de la célula huevo, no se separa sino que se mantiene unida a la misma a través de un puente citoplasmático estabilizado por el cuerpo medio y un anillo de actina

Se ejemplifican dos modelos diferentes, con diferente sustento experimental, respecto de la organización citoplasmática de la

CH y su influencia durante la segmentación.

h. Experimento: disociación de blastómeras del embrión de E4c y formación de embrio nes quimeras (formados células de diferentes posicio nes respecto del segundo cuerpo polar. Indica la existencia de diferen cias entre ellas en cuanto a su capaci dad de promover desar rollo normal. Ello no implica diferencias en las potencias de desarrollo entre las blastómeras del embrión normal.

El experimento se realiza con embriones resultan- tes de divisiones tipo ME (a).

Algo sobre PGD: OPCIONAL

Es una técnica utilizada en medicina reproductiva que se ha basado en algunos principios embriológicos del desarrollo en la primera semana y constituye actualmente una herramienta de diagnóstico

Es una técnica que se comenzó a utilizar en Inglaterra en 1990 y en Argentina a partir del

año 2000. Tiene como pasos: Obtención de ovocitos y espermatozoides; fecundación in vitro; en el

estadio de 8 células precompactacion la separación de 1 o 2 blastomeras. Estas

blastomeras se las analiza buscando algunas anomalías cromosómicas numéricas (la célula

esta en interfase, por los general se utilizan 5-9 sondas FISH); anomalias cromosomicas

estructurales conocida (portador es uno de los progenitores y se diseña las sondas

específicamente para esa anomalía en especial); algunas mutaciones monogenicas (debo conocer la mutación o la patología a buscar; se puede utilizar PCR real time en

algunos casos seguidos de secuenciación); y luego se transfieren solamente los embriones

al útero que no portan alteración.