Função de proteoglicanos de condroitina na morfogénese da mesoderme

Tese de mestrado, Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento), 2008, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasA morfogénese da mesoderme inicia-se com a regionalização das células que ingressaram na gastrulação formando-se a mesoderme lateral, a intermédia, a paraxial e a axial. A morfogénese está relacionada com fenómenos de epitelização e desepitelização. A matriz extracelular, além de suportar as células, regula todo o seu comportamento (crescimento, proliferação, migração, etc). Fazem parte desta matriz colagénios, fibronectina, laminina, proteoglicanos entre outros. A função primária dos proteoglicanos é o de hidratarem a matriz podendo, no entanto, servir de barreira ou guia na migração de células ou proporcionar sinais parácrinos e funcionar como co-sinalizadores. Neste trabalho pretendeu-se estudou-sear a distribuição de alguns destes proteoglicanos durante a morfogénese da mesoderme. Pela sua distribuição nos espaços que separam as camadas germinativas e os diferentes tecidos mesodérmicos, foi estudada a função dos proteoglicanos de sulfato de condroitina (CSPG). Para isto fez-se cultura de explantes posteriores de embriões de galinha em meio de cultura contendo condroitinase. Sem CSPGs: (1) os espaços que separam os tecidos não se formam ficando estes justapostos; (2) a matriz de fibronectina não se forma convenientemente nem em quantidade nem em qualidade; (3) a polarização das células epiteliais é deficiente; (4) devido à polarização deficiente os sómitos e a notocorda perdem a sua forma original esférica ou cilíndrica; (4) os somitos epiteliais perdem a sua estabilidade chegando nalguns casos a fundir; e (5) os primórdios vasculares não se formam por falta de fendas somíticas. Estes resultados levaram-nos a concluir que os CSPGS e os espaços criados por eles têm a função de: (1) regionalizar a mesoderme; (2) permitir a formação de matriz extracelular capaz de orientar e polarizar as células em estruturas epiteliais; (3) manter a estabilidade das estruturas epiteliais por formar barreiras anti-migração e (4) proporcionar espaço para a construção de novas estruturas celularesMorphogenesis of mesoderm starts with the regionalization of mesodermal cells that ingress through the process of gastrulation and their organization into lateral, intermediate, paraxial and axial mesoderm. The extracellular matrix is known to give structural support to cells within an organism, but also controls cell behavior (growth, proliferation, migration etc). It is composed of collagens, fibronectin, laminin, proteoglycans among others. The primary function of proteoglycans is to hydrate the extracellular matrix, but they can also serve as migration guides or barriers and bind paracrine factors, sometimes even function as co-signaling agents. In the present work, the distribution of some proteoglycans during the morphogenesis of mesoderm was studied. Because of its prominent presence in the space that separates the different germ layers and the different mesodermal regions, the role of chondroitin sulphate proteoglycans was studied in some detail. Explants of caudal halves of chick embryos were cultured in the presence of chondroitinase. Without CSPGs: (1) the spaces that separate the embryonic tissues do not form and these tissues come into close apposition; (2) the fibronectin matrix does not assemble normally, neither in quality nor in quantity; (3) epithelial cells do not polarize properly; (4) epithelial somites are abnormal and sometimes fuse; and (5) vascular primordia do not form due to the lack of somitic clefts. These results lead us to conclude that CSPGs and the spaces they create play a role in: (1) mesoderm regionalization; (2) permitting the assembly of an extracellular matrix able to orient and polarize cells into epithelial structures; (3) stabilising epithelial structure and forming anti-migration barriers and (4) creating space to allow the development of new cellular structure