Análise da diferenciação celular, morfogênese e padronização durante a embriogênese de frango usando o ensaio de contas encharcadas

Avanços nos mecanismos moleculares que controlam a expressão genética durante o desenvolvimento embrionário nos permitiram entender como o destino celular é determinado. O compromisso com diferentes linhagens celulares ocorre uma vez que as células iniciam a expressão molecular dos fatores de transcrição¹. Esse padrão de expressão é altamente coordenado no espaço e no tempo e, assim, direciona a formação, posicionamento e padronização de células, tecidos e órgãos 1,2,3,4,5. A indução embrionária é o processo pelo qual as células estão comprometidas com linhagens específicas, estabelecendo hierarquias que restringem a potencialidade das células, que incluem até mesmo a geração do plano básico do corpo, como ocorre com o organizador spemann ^6,7. O lábio dorsal blastopore induz um segundo eixo embrionário em um embrião hospedeiro ^8,9. Hoje, com o auxílio do enxerto e outros experimentos clássicos combinados com abordagens moleculares, sabe-se que diferentes fatores de transcrição e fatores de crescimento funcionam para direcionar a indução embrionária no organizador^{Spemann 10}. Assim, a manipulação experimental é uma ferramenta importante para entender os processos de diferenciação celular, morfogênese e padronização durante a embriogênese.

Curiosamente, em sistemas embrionários onde o transplante de tecido é difícil ou quando os indutores já são bem conhecidos, os portadores são usados para fornecer moléculas (por exemplo, proteínas, produtos químicos, toxinas, etc.) para regular a diferenciação celular, morfogênese e até mesmo a padronização. Um desses sistemas portadores envolve a implantação de contas embebidas em uma molécula específica em qualquer organismo modelo experimental em qualquer ponto de desenvolvimento para determinar o efeito do referido reagente ou direcionar a diferenciação do referido modelo. Por exemplo, ao implantar contas de ácido retinóico (RA) embebidas no broto do membro da asa de frango, Cheryl Tickle et al. (1985) demonstraram que a RA induz a expressão de ouriço sônico na zona de atividade polarizadora (ZPA)^11,12. A mesma estratégia experimental foi usada para descobrir que a RA controla a assimetria de somites e morte celular no broto do membro durante o desenvolvimento de dígitos e em outras regiões embrionárias do membro 13,14,15. Outros fatores, principalmente proteínas (por exemplo, fatores de crescimento do fibroblasto [FGF], transformando fator de crescimento-beta [TGF-ß]) têm sido usados para induzir membros nos flancos dos embriões precoces e novos dígitos na região interdigital, respectivamente 16,17,18,19,20,21 . Esses experimentos evidenciam o poder e a utilidade dessa técnica para determinar o estágio de comprometimento ou competência de tecidos ou grupos de células expostas às moléculas.

Neste protocolo, o membro pintinho na fase de formação de dígitos serviu como modelo experimental para apresentar passo a passo como preparar e implantar as contas encharcadas. No entanto, esta ferramenta experimental não se limita a esta aplicação, mas pode ser explorada em qualquer modelo animal experimental e em qualquer ponto de tempo in vitro e in vivo para estudar indução, diferenciação, morte celular e padronização.