Investigadores de la Universidad de Queensland utilizaron imágenes en tiempo real de embriones de codorniz para estudiar el desarrollo del corazón y los nervios, lo que supone un avance potencial en la comprensión de los defectos congénitos.
Por primera vez, investigadores de la Universidad de Queensland han capturado imágenes y vídeos en tiempo real del desarrollo fetal temprano para comprender más sobre los defectos congénitos congénitos.
El Instituto de Biociencias Moleculares de la UQ Dr. Melanie White y la Dra. Yanina Álvarez utiliza huevos de codorniz para comprender cómo las células comienzan a formar tejidos como el corazón, el cerebro y la médula espinal.
Dr. White dijo que los defectos congénitos de nacimiento afectan al 3 por ciento de los bebés australianos, seguidos por defectos cardíacos y defectos del tubo neural.
«Debido a que las codornices se desarrollan en huevos, son muy fáciles de obtener para obtener imágenes, y su desarrollo temprano es similar al de los humanos en el momento de la implantación del embrión en el útero», dijo el Dr. dijo White.
«Por primera vez, hemos visto imágenes de alta resolución y en tiempo real de procesos clave de crecimiento inicial.
«Hasta ahora, la mayor parte de nuestro conocimiento sobre el desarrollo postimplantación proviene de estudios sobre láminas fijas, en etapas cronometradas».
Estudiando la dinámica celular con proteínas fluorescentes
Los investigadores del IMB diseñaron púas con una proteína fluorescente para revelar una estructura llamada citoesqueleto de actina, que da forma a las células y facilita el movimiento.
«Cuando las células migran durante el desarrollo temprano, adhieren protuberancias llamadas lamelipodios y brazos similares a filopodios y se agarran a superficies que permiten que las células se arrastren o acerquen a otras células», dijo el Dr. dijo White.
Visualizando el desarrollo del corazón y los nervios.
«Pudimos obtener imágenes de filopodios de células madre cardíacas dentro del embrión porque primero hicieron conexiones sacando protuberancias y uniéndose a su entorno y entre sí para formar el corazón primitivo.
«Esta es la primera vez que alguien captura el citoesqueleto de actina de una célula que facilita esta conexión en imágenes en vivo».
Los investigadores tomaron imágenes de los bordes expuestos del tubo neural y lo «cerraron» para comenzar a formar el cerebro y la médula espinal.
«Observamos cómo las células llegaban a través del tubo neural abierto con sus protuberancias para conectarse con el lado opuesto: cuantas más protuberancias formaban las células, más rápido se cerraba el tubo», dijo el Dr. White.
Posibles implicaciones para la investigación de defectos de nacimiento
“Si este proceso se ve afectado o interrumpido y el tubo no se cierra correctamente en la cuarta semana de desarrollo humano, el feto tendrá defectos en el cerebro y la médula espinal.
“Nuestro objetivo es encontrar proteínas o genes que puedan utilizarse o utilizarse para detectar defectos congénitos en el futuro.
«Estamos muy entusiasmados con las posibilidades que ofrece este nuevo modelo de codorniz para estudiar el desarrollo en tiempo real».
Referencia: Yanina D. Álvarez, Maurice van der Spuy, Jian Xiang Wang, Ivar Noordstra, Siew Xuan Tan, Marron Carroll, Alpha S. Yap, Olivier Ceralbo y Melanie D. «LifeAct-EGFP Quill for Studying Actin Dynamics in Vivo» White, 24 de junio de 2024, Revista de biología celular.
DOI: 10.1083/jcb.202404066
La investigación se publica. Revista de biología celular Por un equipo que incluye a Maurice van der Spuy y Jian Xiang Wang del Instituto de Biociencias Moleculares de la UQ.