Imagem ao vivo do mouse Fusão do palato secundário

A fusão de tecido é um passo importante no desenvolvimento de múltiplos órgãos. Principais defeitos de nascença humana, como fissura labial e palatina, espinha bífida e malformações do coração podem resultar de defeitos na fusão tecidual ¹ . A fusão do palato secundário do rato foi amplamente estudada para identificar os mecanismos celulares e moleculares que controlam a fusão tecidual no desenvolvimento ^{2 , 3 , 4} . No mouse, o desenvolvimento do paladar secundário começa em torno de E11.5 com o crescimento de uma plataforma palatina secundária de cada um dos processos maxilares bilaterais. O crescimento inicial das prateleiras palatais ocorre verticalmente ao longo da língua, até aproximadamente E14.0, altura em que as prateleiras palatais se tornam elevadas horizontalmente acima da língua. O crescimento direcionado medialmente resulta em contato físico entre os epitélios que compõem as duas prateleiras palatinas, formando o epíteto da linha médiaAl seam (MES) em E14.5. O MES interveniente deve ser removido entre as prateleiras palatinas secundárias para permitir a confluência mesenquimatosa e o desenvolvimento de um palato secundário intacto e completamente fundido por E15.5 ³ .

Como uma camada de célula MES epitelial compartilhada é formada entre duas prateleiras palatais separadas e, em seguida, removida para alcançar a confluência mesenquimal, tem sido uma questão central no desenvolvimento do paladar. Com base em estudos de microscopia histológica e eletrônica de mouse (EM), estudos de cultura de explantes e experiências funcionais de genética de mouse, vários comportamentos celulares fundamentais foram implicados nesse processo. As projeções semelhantes a Filopodia do epitélio da margem mediana MEE de cada prateleira palatina facilitam o contato inicial ^{5 , 6} , seguido da intercalação dessas células epiteliais a um MES ⁶ compartilhado ^{, 7} . Remoção do MES compartilhado resultanteFoi proposto prosseguir por três mecanismos não exclusivos. Estudos iniciais que utilizaram observação histológica e rastreamento de linhagem ex vivo com corantes vitais indicaram que o MES poderia ser removido por transição epitelial para mesenquimatosa (EMT) das células MES ^{8 , 9} , embora mais recentemente, o rastreamento genético das células epiteliais gerasse incerteza quanto à A contribuição a longo prazo das células epiteliais para o mesênquima palatino ^{10 , 11 , 12} . Um número significativo de células apoptóticas e uma redução em seu número em alguns mutantes que não sofrem fusão palatina adequada levaram à idéia de que a apoptose pode ser um grande motor da dissolução MES ^{2 , 3} . Finalmente, com base inicialmente em estudos envolvendo rotulagem epitelial e observação estática em pontos de tempo progressivos, células MESForam propostos para migrar nas dimensões oronasal e anteroposterior ^{11 , 13} , mas esses comportamentos celulares dinâmicos foram inicialmente não confirmados devido à incapacidade de observá-los no tecido palatal vivo. Recentemente, conseguimos observar diretamente esses comportamentos através do desenvolvimento de uma nova metodologia de imagem ao vivo que combina métodos genéticos de rótulos fluorescentes com imagens confocais ao vivo de prateleiras palatinas explantadas.

Em primeiro lugar, para visualizar comportamentos dinâmicos celulares em células epiteliais de paladar durante a fusão paladar, geramos um rato repórter específica-epitelial por cruzamento de ratinhos ROSA26-mTmG ^flox com ratinhos Keratin14-cre ^{14, 15.} Imagens vivas confocais da cultura explante de palato dos embriões resultantes confirmaram alguns comportamentos celulares previamente propostos e eventos de romance identificados no processo de fusão ⁶ </Sup>. As protrusões da membrana celular epitelial precederam o contato inicial da célula-célula seguido de convergência epitelial por intercalação celular e deslocamento celular oronasal. Notavelmente, também descobrimos que a extrusão celular, um processo relatado para desempenhar papéis importantes na homeostase epitelial, foi um mecanismo importante que conduzia a fusão palatina secundária do mouse ^{6 , 16} . Este método de imagem pode ser usado com outras linhas repórter; Utilizamos ratos transgênicos Lifeact-mRFPruby ^{17 , 18} para examinar a dinâmica do citoesqueleto da actina durante o processo de fusão. Outros repórteres também podem ser empregados para observar outros aspectos específicos da fusão palatina e este método pode ser adaptado para microscopia confocal de microscopia confocal ou microscópio de disco giratório, dependendo das necessidades de imagem e da disponibilidade do microscópio. A imagem ao vivo está se tornando cada vez mais uma abordagem fundamental na biologia do desenvolvimento. PartiParticularmente, a morfogênese craniofacial é complexa e os defeitos congênitos humanos que afetam o rosto são comuns. Este método de imagem ao vivo confocal ajudará a melhorar a compreensão dos mecanismos básicos de desenvolvimento subjacentes, bem como a origem de anormalidades craniofaciais humanas.