Desarrollo de Las Extremidades - Anatomía & Fisiología

Introducción

Las extremidades se desarrollan a partir del mesodermo de la placa lateral. El desarrollo de las extremidades está altamente conservado, en todos los vertebrados terrestres existen solamente cuatro miembros y siempre están uno enfrente del otro con respecto a la línea media del cuerpo. Todas las extremidades de los vertebrados tienen el mismo patrón de; stilopodio - parte proximal de la extremidad que produce el húmero o fémur; zeugopodio - parte intermedia de la rama que produce el cúbito y el radio o la tibia y el peroné; autopodio - parte distal de la extremidad que produce los huesos del carpo y el metacarpo o tarsos y metatarsos. Otros animales también siguen este patrón incluyendo las enormemente modificadas alas de los pájaros.

Formación de las Yemas de las Extremidades

Las extremidades comienzan como proliferaciones laterales del mesodermo de la placa lateral mesenquimales cubiertas por ectodermo. El mesodermo de la placa lateral prolifera en una dirección lateral a lo largo de toda la línea media, pero luego se detiene en la región entre miembros (el área entre las extremidades). Esto produce pequeños brotes, que seguirán creciendo y, finalmente, se formarán las extremidades. La proliferación del mesodermo de la placa lateral no puede sostener el crecimiento de toda la pierna, sino que la cresta ectodérmica apical (AER) mantiene el crecimiento. La AER se desarrolla como células mesenquimales en el ectodermo de la extremidad distal que se ha engrosado a nivel local mediante el cambio de su morfología cuboidal a columnar. Se divide en dos mitades, la extremidad dorsal y ventral. La cresta se puede observar cuando se mira en la yema de la extremidad en una dirección de distal a proximal. La AER mantiene una zona de rápida proliferación de las células debajo de ella, llamada zona de progreso (PZ). El creciente número de células impulsa la yema de la extremidad distal a cabo, alargando la extremidad. Como las células dejan el PZ, se diferencian.

Patrones de la Extremidad

Patrones - Proximo-Distal

De proximal a distal el patrón se rige por PZ. Las primeras células que abandonan la PZ tienen una identidad proximal ya que estas células han estado en el PZ por un menor período de tiempo que los que salen de la última, que tienen una identidad distal. La "identidad" de la célula se logra mediante la HOX-A. Una expresión genética en que las células que dejan el PZ primeramente tienen menor genes HOX-A comparado con los que salen más tarde. Una expresión menor del gene HOX-A resulta en un aspecto de células más proximal.

Patrones - Antero-Posterior

El patrón antero - posterior es importante en la producción del número correcto de dígitos para una morfología correcta. Existe una zona de mesénquima junto a la AER, en la parte posterior de la extremidad distal, llamada zona de actividad polarizante (ZPA). La ZPA produce un morfógeno (una sustancia que induce cambios en las células) que trabaja de forma dependiente de dosis. El morfógeno se difunde para formar un gradiente de concentración y tiene diferentes efectos sobre las células en función de su concentración. Las concentraciones más altas de este morfógeno producen dígitos posteriores y estos tienen más células que las anteriores. Cuantas más células, se produce más morfógeno. Cuanto más morfógeno, más posteriores son los dígitos. La polidactília es común en animales, y se debe a defectos en la ZPA.

Patrones - Dorso-Ventral

El patrón dorso – ventral es importante para el correcto desarrollo de las estructuras internas y externas, sobre todo los músculos y los huesos internos y el cabello, las uñas y las almohadillas externas. Este tipo de patrón requiere el control sobre el ectodermo y mesodermo, a pesar de que es el ectodermo el que controla el patrón dorso - ventral. Esto se logra mediante la coordinación de su propio patrón con el mesodermo subyacente, es decir, el ectodermo dorsal da origen al mesodermo dorsal. El patrón dorso – ventral controla el posicionamiento de la ARE, tal y como existe en el límite de las caras dorsal y ventral.

Este artículo ha sido traducido de Inglés por 'Maria Verdú Galdón' - 16.09.2011.