Rol de la apoptosis y destino de los esbozos embrionarios
Durante el desarrollo embrionario, a menudo se forma un número excesivo de esbozos tisulares. Su número final y su forma están estrictamente regulados por la apoptosis, la muerte celular programada genéticamente.
Ejemplos clásicos de reducción de estructuras mediante apoptosis:
- Columna vertebral: el embrión inicialmente desarrolla una cola larga. Normalmente, sus tejidos sufren una apoptosis masiva, como resultado de la cual solo quedan de 4 a 5 vértebras que forman el cóccix.
- Cabello corporal: la mayoría de los esbozos capilares primarios se reducen. La alteración de este delicado mecanismo conduce al desarrollo de patologías como la hipertricosis (vello excesivo).
- Extremidades: en las primeras etapas se forman de 6 a 7 esbozos de dedos. La extremidad pentadáctila clásica se obtiene exclusivamente gracias a la apoptosis dirigida de las células en los espacios interdigitales.
Surge una pregunta lógica: ¿por qué se forman estructuras condenadas a desaparecer? El asunto es que, incluso si un órgano se reduce por completo en el individuo adulto, su esbozo inicial en la embriogénesis es de importancia crítica. El esbozo embrionario actúa como un elemento crucial del sistema correlativo. Funciona como un inductor peculiar que establece el vector y determina el desarrollo correcto de otros sistemas vitales del organismo.
Principales modos de filembriogénesis
Los cambios evolutivos del desarrollo individual pueden ocurrir en diferentes intervalos temporales. Dependiendo de en qué etapa surgen las desviaciones, se distinguen tres vías principales: arhalaxis, desviación y anabolia.
1. Arhalaxis (cambios en etapas tempranas)
El arhalaxis representa una desviación del desarrollo en las etapas más tempranas de la embriogénesis, directamente durante la formación inicial del órgano o tejido.
Los mecanismos subyacentes del arhalaxis son los siguientes:
- Cambio en la masa inicial del esbozo embrionario.
- Cambio en la dirección de la diferenciación celular dentro del esbozo.
- Cambio en la topografía (lugar de formación del órgano).
- Cambio en la cronología (momento de aparición del esbozo).
Ejemplos claros de esta vía de evolución son el aumento en el número de capas germinales en los organismos pluricelulares, la modificación del número básico de dedos o vértebras, así como la formación de un número incrementado de plumas en las aves o folículos pilosos en los mamíferos.
2. Desviación (cambios en etapas intermedias)
La desviación se caracteriza por el hecho de que la desviación de la vía de desarrollo ancestral ocurre en las etapas intermedias de la embriogénesis.
Un ejemplo clásico de desviación es la evolución de los huesecillos del oído medio en los vertebrados. En anfibios, reptiles y aves, en el aparato del oído medio solo se forma un huesecillo auditivo: el estribo. En los mamíferos, el desarrollo de este aparato hasta una determinada etapa es absolutamente similar al de los vertebrados inferiores. Sin embargo, luego se produce una desviación: la vía se complica y, como resultado, se forman tres huesecillos auditivos: martillo, yunque y estribo.
3. Anabolia (cambios en etapas tardías)
La anabolia afecta a las etapas más tardías de la ontogénesis. Este modo de filembriogénesis puede manifestarse en dos variantes opuestas:
- Alargamiento del desarrollo (superposición): se añaden etapas completamente nuevas hacia el final de la ontogénesis. Así es exactamente como aparecieron el corazón de cuatro cámaras y el riñón metanéfrico complejo de los vertebrados superiores en el curso de la evolución.
- Acortamiento del desarrollo (neotenia): las etapas finales de la ontogénesis se omiten y el organismo alcanza la madurez sexual permaneciendo en estado larvario. Un ejemplo clásico es el ajolote. Es la larva de la ambystoma que, en el proceso evolutivo, adquirió la capacidad de reproducirse sin transformarse en la forma terrestre adulta, convirtiéndose de hecho en una especie independiente.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué patologías del desarrollo humano surgen al alterarse la apoptosis de los esbozos embrionarios?
Cuando se altera la apoptosis de los esbozos embrionarios en los seres humanos, surgen patologías del vello corporal y anomalías en el desarrollo de las extremidades.
- Hipertricosis: se desarrolla debido a una alteración en la reducción de la mayoría de los esbozos capilares primarios.
- Anomalías de las extremidades: ocurren en ausencia de apoptosis de los espacios interdigitales, la cual es normalmente necesaria para la formación de la extremidad pentadáctila a partir de los 6–7 esbozos de dedos iniciales.
¿Quién es el fundador de la teoría del filembriogénesis?
El fundador de la teoría del filembriogénesis es A. N. Sévertsov.
En el marco de su teoría, identificó tres modos principales de cambio evolutivo en el curso del desarrollo individual (ontogénesis):
- Arhalaxis: desviación del desarrollo en etapas tempranas de la embriogénesis (durante la formación del órgano o tejido).
- Desviación: desviación del desarrollo en etapas intermedias de la embriogénesis.
- Anabolia: desviación en las últimas etapas del desarrollo (alargamiento o acortamiento del desarrollo).
¿Qué tipos de correlaciones ontogenéticas garantizan la integridad del organismo en desarrollo?
Los tipos de correlaciones ontogenéticas incluyen:
- genómicas;
- morfogenéticas;
- ergónticas.
Las correlaciones ergónticas se manifiestan en las etapas más tardías de la ontogénesis y se deben a la interdependencia de las funciones de diversos órganos o partes del organismo.
¿A partir de qué esbozos embrionarios se forman los huesecillos auditivos de los mamíferos?
Los huesecillos auditivos de los mamíferos se forman a partir de los esbozos embrionarios del primer y segundo arcos branquiales.
- Martillo (malleus): se forma a partir del material del primer arco branquial.
- Yunque (incus): también se forma a partir del primer arco branquial.
- Estribo (stapes): se forma a partir del segundo arco branquial.
La complejidad del aparato del oído medio en los mamíferos ocurre mediante desviación: una alteración del desarrollo en las etapas intermedias de la embriogénesis.
Para recordar los tres tipos de filembriogénesis según su momento de aparición, ayudará la regla mnemotécnica ADA: Arhalaxis (temprana) — Desviación (intermedia) — Anabolia (tardía).
Preguntas de clases y exámenes
¿Para qué se desarrollan en el embrión estructuras que luego desaparecen?
Los esbozos temporales funcionan como elementos de un sistema correlativo. Inducen y guían el desarrollo de otros órganos vitales, sin los cuales la formación normal del feto es imposible.
¿Cómo se forma la extremidad pentadáctila normal?
Inicialmente se forman de 6 a 7 dedos, pero las células sobrantes y las membranas interdigitales se eliminan gracias a la muerte celular programada: la apoptosis.
¿Qué es la neotenia y a qué tipo pertenece?
La neotenia es alcanzar la madurez sexual en el estadio larvario (por ejemplo, en el ajolote). Es una variante de la anabolia en la cual se produce un acortamiento de la ontogénesis con la omisión de las etapas finales del desarrollo.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos moleculares de la apoptosis en la embriogénesis
- Inducción embrionaria y sistemas de correlación de órganos
- Causas del desarrollo de la hipertricosis desde la perspectiva de la embriología
- Origen evolutivo de los huesecillos del oído en los mamíferos
- Etapas de formación del riñón pélvico y del corazón tetracameral
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