Isolamento e imagem de lapso de tempo das células mesenquima palatinas embrionárias do camundongo primário para analisar atributos de movimento coletivo

O desenvolvimento palaciano tem sido estudado extensivamente como defeitos na palatogênese levam à fissura palatina – um defeito de nascimento comum que ocorre em casos isolados ou como parte de centenas de síndromes^1,2. O desenvolvimento do paladar embrionário é um processo dinâmico que envolve movimento e fusão de tecido embrionário. Este processo pode ser dividido em quatro etapas principais: 1) indução de prateleiras palatais, 2) crescimento vertical das prateleiras palatais ao lado da língua, 3) elevação das prateleiras palatais acima da língua, e 4) fusão das prateleiras palatais na linha média^1,3,4. Ao longo das últimas décadas, muitos mutantes de camundongos foram identificados que manifestam fissura palatina^5,6,7,8. A caracterização desses modelos indicou defeitos na indução da prateleira palatal, na proliferação e nas etapas de fusão; no entanto, defeitos de elevação da prateleira palatal têm sido raros. Assim, compreender a dinâmica da elevação da prateleira palatal é uma área intrigante de pesquisa.

A análise cuidadosa de alguns mutantes de camundongos com defeitos de elevação da prateleira palatal levou ao modelo atual mostrando que a região anterior da prateleira palatal parece virar para cima, enquanto um movimento vertical para horizontal ou “remodelagem” das prateleiras palatais ocorre nas regiões médias e posteriores do paladar^{1,3,4, 9,10,11}. O epitélio de borda medial da prateleira palatal provavelmente inicia a sinalização necessária para esta remodelagem, que é então impulsionada pela mesenquime da prateleira palatal. Recentemente, muitos pesquisadores identificaram atraso na elevação da prateleira palatal em modelos de camundongos que mostraram aderências orais transitórias envolvendo prateleiras palatais^12,13. A remodelagem mesenquimal envolve a reorganização das células para criar uma protuberância na direção horizontal, ao mesmo tempo em que retrai simultaneamente a prateleira palatal na direção vertical^9,10,14. Entre os vários mecanismos propostos para afetar a elevação da prateleira palatal e a remodelagem mesenquimal subjacente estão a proliferação celular^15,16,17, gradientes quimotacticos¹⁸e componentes da matriz extracelular^19,20. Uma pergunta importante surgiu: o atraso de elevação da prateleira palatal é observado em camundongos deficientes specc1ltambém em parte devido a um defeito na remodelação da prateleira palatal, e esse defeito de remodelação poderia se manifestar em um defeito intrínseco no comportamento das células primárias do MEPM²¹?

Células mepm primárias têm sido utilizadas no campo craniofacial para muitos estudos envolvendo expressão genética^{22,23,24,25,26,27,28,29}, e alguns envolvendo proliferação^30,31 e migração^25,31,32 , mas nenhum para análise de comportamento celular coletivo. A imagem de lapso de tempo das células MEPM foi realizada em estudos de cultura 2D e reparação de feridas para mostrar que as células MEPM apresentavam movimento direcional e formavam fluxos celulares dependentes da densidade do movimento coletivo²¹. Além disso, as células mutantes Specc1l formaram fluxos celulares mais estreitos e apresentaram trajetórias de migração celular altamente variáveis. Essa falta de motilidade coordenada é considerada para contribuir para o atraso de elevação do paladar nos embriões mutantes Specc1l ^13,21. Assim, esses ensaios relativamente simples usando células MEPM primárias podem servir como um proxy para estudar a remodelagem mesenquimal durante a elevação da prateleira palatal. Este artigo descreve o isolamento e a cultura das células mepm primárias, bem como a imagem e análise de lapso de tempo, para os ensaios 2D e reparação de feridas.