Mecanismos Morfogenéticos Básicos

Mecanismos morfogenéticos básicos.
Basic morphogenetic mechanism.

Introducción

Universalmente se acepta que la diversidad de forma y tamaño en el reino animal es el

resultado de la diversidad genética. La forma y tamaño de los órganos y estructuras del
cuerpo son determinadas por genes y, puesto que los procesos mediante los cuales “se
establece la forma” (morfogénesis) ocurren en gran parte durante el desarrollo, es
evidente que los genes deben controlar todos los cambios morfológicos que tienen lugar
durante el mismo.
Generalidades de la Morfogénesis
Nivel Genético: Proceso controlado genéticamente desde la formación del cigoto.

Nivel Molecular: Donde ocurren los procesos de transcripción, activación y transducción
de señales que garantizan la síntesis de las proteínas propias de cada célula.
Nivel Celular: Hay que tener en cuenta las diferentes partes que componen la célula
como:
 Matriz extracelular. Por donde viajan señales de una célula a otra.

 Membrana celular: Donde se encuentran receptores y moléculas de adhesión,
que son imprescindibles en la captación de señales entre otras funciones.
 Citoplasma: En él se encuentran las principales estructuras vinculadas con la
forma y el movimiento de las células, es donde ocurre la síntesis proteica y otras
actividades metabólicas.
0 Núcleo: Donde ocurre esencialmente el almacenamiento de la información genética y la
transcripción del ADN.

Los grandes progresos en la Genética Molecular nos han permitido conocer cómo la
información contenida en el ADN controla la estructura de las proteínas lo cual ha facilitado
nuestra comprensión de los procesos de la diferenciación celular. Sin embargo, son mucho
más restringidos los conocimientos que hoy poseemos acerca de cómo ese mismo tipo de
información puede controlar la forma y el tamaño.
Es de suma importancia tratar de conocer más sobre este aspecto del problema ya que la
mayoría y los más importantes defectos congénitos son el resultado de trastornos en el
establecimiento de la forma de los órganos y estructuras y, en muchos casos, son
producidos por alteraciones genéticas. Las investigaciones modernas en el campo de la
Biología del Desarrollo en general, y de la Embriología en particular, están dirigidas
principalmente hacia el análisis experimental de los factores que inician y regulan el
desarrollo y especialmente, por su importancia práctica, de los mecanismos de la
Embriogénesis.
Los procesos morfogenéticos van a formar partes de aquellas determinantes del desarrollo
que favorecen o son necesarios para el desarrollo del embrión-feto, son tan diversos que
puede parecer a primera vista que su comprensión es una tarea casi imposible. La
Embriología Experimental ha demostrado, sin embargo, que todos los procesos
morfogenéticos pueden ser enmarcados en sólo 5 tipos de fenómenos básicos todos los
cuales constituyen actividades celulares concretas. Estos fenómenos son los siguientes:
 Inducción
 Diferenciación
 Migración
 Muerte Celular o Apoptosis
Desarrollo

Los mecanismos morfogenéticos básicos forman parte de: Los Factores Determinantes del
Desarrollo se van a clasificar de la siguiente manera:
1. Los que favorecen o son necesarios para la formación del embrión feto
 Mecanismos morfogenéticos: Inducción, Crecimiento, Diferenciación, Migración y la
Muerte Celular Programada.
 Los que mantienen el desarrollo del embrión: La nutrición del huevo implantado,
crecimiento activo del útero, el no rechazo inmunológico, la acción de la
progesterona.
2.Los adversos, aquellos que provienen o actúan sobre:
 El medio ambiente del producto de la concepción (Maternos).
 La placenta (Placentarios).
 El producto de la concepción propiamente dicho (Embrio-fetales) provocando
alteraciones de la calidad del desarrollo prenatal y en la madre.
Inducción
Fenómeno en virtud del cual una estructura embrionaria ejerce influencia sobre un tejido
vecino de tal manera que en este último se inicia la diferenciación de un nuevo tejido u
órgano.
 El fenómeno de inducción comienza al formarse el embrión trilaminar, cuando se

establecen relaciones de vecindad entre los tejidos. Está regulado genéticamente.
 Es un fenómeno en cascada donde los tejidos inductivos determinan la identidad
de otro tejido y por esta vía se produce los mecanismos de diferenciación, migración o
apoptosis.
 Por tanto hay situaciones en las que unos tejidos son inductores en tanto que otros
son inducidos, para lo cual tienen que ser competentes.
 La competencia no es más que la capacidad de reaccionar a la diferenciación,
crecimiento, motilidad o muerte y abarca un período de tiempo muy preciso ya que si
se producen asincronías de tiempo a influencia sería nula.
 Para lograr el efecto de inducción se deben activar los genes del homeobox
reguladores y controladores.
Se clasifica en:
1. Instructiva: directa, la sustancia inductora actúa directamente sobre un tejido y
provoca el cambio.
2. Permisiva: es indirecta, porque el inductor actúa sobre varios tejidos a la vez, y su
influencia se reduce a concretar acciones que ya han sido determinadas
genéticamente. Esto significa que el agente inductor va a actuar sobre algunas células
que ya tenían la información de diferenciarse y sencillamente necesitan el agente
inductor para concluirla.
Ejemplos de Inductores
Diferenciación
Es la adquisición por parte de las células de características propias que la distinguen del
resto de la célula y de la célula que le dio origen. Estas características se obtienen al
sintetizarse proteínas que le garantizan una estructura y función determinadas.
 Es el resultado de la interacción entre programas endógenos de expresión génica
y señales externas proporcionadas por hormonas, factores de crecimiento y por
contactos célula-célula.
 La integración de esas señales determina que la célula prolifere, se diferencie o
sufra un proceso de apoptosis.
 Es un mecanismo altamente regulado genéticamente donde la interacción núcleo-
citoplasma juegan un papel predominante.
 Muchos factores de crecimiento y diferenciación son a su vez factores de
supervivencia para determinados tipos celulares, de forma que en ausencia de
aquellos las células sufren muerte celular activa.
Crecimiento
Es el aumento de las dimensiones espaciales y del peso de la célula, de un órgano o de un
tejido.
 Es un fenómeno continuo.
 Emerge de la interacción de factores genéticos y ambientales.
Formas de Crecimiento
 Proliferación: es el aumento del número de células. Es la forma fundamental de
crecimiento durante la vida prenatal.
 Hipertrófica: aumento del tamaño de las células. Característica de las células
nerviosas, adipositos y células musculares.
 Depósito de sustancia intercelular (aposición): hay acumulación de sustancias de la
matriz extracelular. Tiene características propias en cada uno de los tejidos donde
ocurre. Ej. El crecimiento del cartílago hialino.
 Crecimiento diferencial (tipo especial de crecimiento): se caracteriza por
variaciones en las velocidades con que crecen las distintas partes de una misma
estructura.
Está regulado por:

• Factores de Transcripción.
• Proteínas que regulan el ciclo celular como:
- Las ciclinas.
- Las proteínas quinasas dependientes de ciclinas.
• Factores de Crecimiento:
- El factor de crecimiento fibroblástico (EGF).
- El factor de crecimiento neuronal (NGF).
- El factor de crecimiento epidérmico (EGF).
- Los factores de crecimiento eritropoyetina.
- Las somatomedinas.
• Hormonas:
- La hormona del crecimiento.
- La hormona lactógeno placentaria.
Migración Celular
Es un medio de comunicación, consiste en el movimiento de grupos de células, es un
mecanismo por el cual muchas estructuras corporales se distribuyen y ordenan.
• Está regulada genéticamente.

• Sin receptores no hay migración.
• En la Embriogénesis generalmente las células migran en grupos.
• Se reconocen dos mecanismos biológicos por el cual ocurre: El reconocimiento y la
adhesividad celular.
Tipos de Migración
1. Quimiotaxia: movimiento de células de zonas de menor concentración a mayor
concentración de cierta sustancia química.
2. Haptotaxia: como la anterior, pero el factor no está disuelto. Hay moléculas
adhesivas que están en gradientes de concentración antero-posterior y ventro-dorsal.
3. Guía de contacto o inhibición por contacto: existen lamelipodios, permiten la
adhesión de una célula con otra.
Responsables de la migración celular

 El citoesqueleto.
 Proteínas estructurales.
 Microfilamentos.
 Microtúbulos.
Muerte Celular Programada o Apoptosis

Es un proceso de remodelación donde un grupo determinado de células reciben una acción
inductora que desencadena una serie de reacciones que traen consigo la muerte de esta
célula.
 Las células experimentan una especie de suicidio biológico con fines altruistas.
 Está determinada genéticamente.
 Ocurre durante toda la vida.
 En el desarrollo embrionario permite la aparición de orificios, la formación de
tubos, se eliminan células estructuradas, estructuras vasculares transitorias.
Funciones de la Apoptosis
 Delección de células que sólo se necesitan por un tiempo.
 Delección de células redundantes para mantener el número.
 Remoción de células transformadoras en tumores.
 Regulación de la ontogenia y la homeostasis tisular en número y composición
tisular.
Diferencias entre Apoptosis y la Necrosis

Necrosis Apoptosis
Hinchazón de orgánulos Encogimiento celular
Ruptura temprana de la membrana celular Integridad de la membrana celular
Lisis osmótica Disolución cuerpos apoptóticos
Liberación de enzimas No signos de inflamación
Degradación tardía del DNA Fragmentación temprana del DNA
Fragmentos variables de DNA Oligonucleosomas (fragmentos de DNA) con
200 pares de bases
Ejemplos de Apoptosis
 Desaparición de las membranas interdigitales.
 Desaparición de la membrana bucofaringea y anal.

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Nivel Genético: Proceso controlado genéticamente desde la formación del cigoto.

 Matriz extracelular. Por donde viajan señales de una célula a otra.

 El fenómeno de inducción comienza al formarse el embrión trilaminar, cuando se

Está regulado por:

• Está regulada genéticamente.

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