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Gametogonio

Los gametogonios (plural gametogonias) son células madre de los gametos ubicadas dentro de las gónadas . [ 1 ] Se originan a partir de células germinales primordiales , que han ...

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Los gametogonios (plural gametogonias) son células madre de los gametos ubicadas dentro de las gónadas . [ 1 ] Se originan a partir de células germinales primordiales , que han migrado a las gónadas. [ 1 ] Los gametogonios masculinos que se encuentran dentro de los testículos durante el desarrollo y la edad adulta se llaman espermatogonios (plural espermatogonias). [ 1 ] Los gametogonios femeninos, conocidos como oogonios (plural oogonias), [ 1 ] se encuentran dentro de los ovarios del feto en desarrollo y se creía que se agotaban al nacer o después. [ 2 ] Las espermatogonias y las oogonias se clasifican como células germinales sexualmente diferenciadas. [ 3 ]

Origen

Las células germinales se especifican al principio del desarrollo [ 4 ] y solo pueden diferenciarse en gametos . [ 5 ] La segregación de las células germinales suele estar determinada por la especie, y algunas experimentan preformación, donde las células germinales están determinadas por factores heredados de la madre antes o inmediatamente después de la fecundación, y otras experimentan epigénesis, donde el linaje de las células germinales está determinado por señales de los tejidos circundantes. [ 3 ] [ 6 ] Inicialmente se percibió la preformación como más común que la epigénesis, ya que aparece en muchos organismos modelo como la mosca de la fruta común , los nematodos y algunos anfibios . [ 3 ] Desde entonces se ha demostrado que la epigénesis es el mecanismo más común. [ 3 ] [ 6 ] El mecanismo específico de diferenciación de la línea germinal varía entre especies. [ 3 ]

modelos animales

Los ratones y otras especies de mamíferos experimentan epigénesis durante el desarrollo, [ 3 ] donde las células germinales se separan del linaje somático durante la gastrulación temprana , [ 5 ] que ocurre en el día embrionario 7 en ratones, [ 7 ] [ 8 ] [ 5 ] y se derivan directamente de las células del epiblasto proximal en relación con el ectodermo extraembrionario . [ 8 ] [ 5 ] [ 3 ] Antes de la gastrulación, las células del epiblasto aún no están establecidas en su función como células del linaje germinal y pueden actuar como precursoras de células somáticas [ 7 ] [ 8 ] Matsui y Okamura, 2003. En esta etapa, las células trasplantadas al epiblasto proximal desde otras partes del epiblasto también pueden diferenciarse en células de la línea germinal. [ 7 ] [ 8 ] [ 5 ] Las células potenciales de la línea germinal se especifican por la señalización extracelular de BMP4 , BMP2 y BMP8b del ectodermo extraembrionario. [ 8 ] [ 5 ] La población de células germinales (~40 en ratones), después de la especificación, migra a las gónadas en desarrollo [ 7 ] [ 8 ] donde se diferencian aún más en gametogonias. [ 5 ] Gran parte de la investigación en el desarrollo de células germinales [ 5 ] se realiza en modelos animales . [ 9 ] Los modelos animales son una herramienta de investigación eficaz debido a la similitud de la reproducción sexual , que se cree que tiene mecanismos iguales o similares en todas las especies. [ 6 ] La mayoría de la investigación se realiza en ratones, lo que ha llevado a avances en la comprensión de la diferenciación de la línea germinal en todos los mamíferos, pero hay algunos mecanismos específicos de cada especie que no se han estudiado tan extensamente debido a la dificultad de obtener muestras humanas y las limitaciones éticas de la investigación en humanos. [ 9 ] Para sortear eso, se han realizado estudios en células madre pluripotentes humanas. [ 9 ]

Investigación en humanos

Las células madre pluripotentes se utilizan en lugar de células in vivo al investigar el desarrollo de las células germinales, pero esto no está exento de problemas. [ 9 ] Existe una cantidad limitada de información sobre las células germinales tempranas, por lo que es difícil determinar si las células resultantes en el cultivo son las mismas que las células germinales. [ 7 ] [ 9 ] En cambio, la investigación se basa en inducir células con propiedades iguales o similares para estudiar los mecanismos subyacentes de la diferenciación de las células germinales. [ 7 ] [ 9 ] Además, también es difícil comparar con estudios previos, especialmente porque la mayoría se han realizado en ratones y existen diferentes procesos entre especies. [ 9 ]

El papel de las gónadas

Las gónadas tienen un papel importante en el desarrollo de las células germinales, convirtiendo las células bipotenciales en gametogonias. [ 10 ] [ 5 ] Las células germinales son bipotenciales porque antes de migrar a las gónadas, son capaces de formar espermatogonias u oogonias. [ 10 ] [ 5 ] La especificación en destinos femeninos o masculinos para el organismo mismo también depende del desarrollo de las gónadas, que aún no se han diferenciado en ovarios o testículos. [ 10 ] En el ratón, la determinación somática del sexo (es decir, la determinación de gónadas femeninas o masculinas) comienza en el día embrionario 10.5 en ratones, pero no se finaliza hasta el día 12.5. [ 10 ] La especificación de las células somáticas masculinas involucra el gen Sry específico del cromosoma Y, que regula la especificación de las células de Sertoli y las células de Leydig . [ 10 ] Sin la especificación de esas células, la formación de las gónadas está regulada por los cromosomas X, formando los ovarios. [ 10 ] Después de que se finaliza el destino de las gónadas, la especificación sexual de las células germinales ocurre a los 12,5-15,5 días. [ 10 ] La especificación sexual de las células germinales requiere la represión de la pluripotencia [ 10 ] y depende de la comunicación entre las células somáticas de las gónadas y las células germinales. Los mecanismos para la diferenciación masculina y femenina son marcadamente diferentes, ya que una población de espermatogonias productoras de esperma se mantiene durante todo el desarrollo y hasta la vida adulta, [ 10 ] a diferencia de las oogonias que solo producen ovocitos en el útero. [ 2 ] Cuando las células germinales llegan a las gónadas, experimentan proliferación a través de la mitosis y a los 13,5 días de desarrollo de la rata comienzan a experimentar meiosis en el ovario pero se detienen en la etapa mitótica en los testículos. [ 10 ] En el ovario, después de la mitosis , el gametogonio experimenta meiosis , que es iniciada por el factor de competencia intrínseco DazL y el ácido retinoico extrínseco , secretado por el mesonefros . [ 10 ] El ácido retinoico es el factor principal en la meiosis, regulando positivamente genes como ''Stra8'', '' Dmc1 '' y '' Sycp3 '', que tienen un papel en la meiosis. [ 10 ] Las células germinales masculinas están protegidas de señales externas, como el ácido retinoico del mesonefros, por las células de Leydig y Sertoli. [ 10 ]

Espermatogonio

Las espermatogonias son la población de células madre que residen en los testículos y experimentan espermatogénesis para formar espermatozoides . [ 1 ] Permanecen dentro de los testículos durante toda la edad adulta. [ 1 ]

Oogonio

Las oogonias son las células madre de los ovocitos y anteriormente se creía que se agotaban durante el desarrollo, en la producción de los ovocitos primarios. [ 1 ] Sin embargo, se han encontrado algunas de estas células madre en los ovarios de ratones y primates. [ 2 ]

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 Gilbert, Scott F. (2014). Biología del desarrollo (10.ª  ed.). Sinauer Associates, Inc. págs. 591–625 . ISBN  9780878939787.
  2. 1 2 3 Telfer, EE; Albertini, DF (2012). "La búsqueda de células madre ováricas humanas". Nature Medicine . 18 (3): 353– 4. doi : 10.1038/nm.2699 . PMID 22395699 . S2CID 1289213 .  
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Extavour, CG; Akam, M. (2003). "Mecanismos de especificación de células germinales en los metazoos: epigénesis y preformación" . Development . 130 (24): 5869– 5884. doi : 10.1242/dev.00804 . PMID 14597570 . 
  4. ↑ Tu, S., Narendra, V., Yamaji, M., Vidal, SE, Rojas, LA, Wang, X., Kim, SY, Garcia, BA, Tuschl, T., Stadtfeld, M. y Reinberg, D. (2016). "El correpresor CBFA2T2 regula la pluripotencia y el desarrollo de la línea germinal" . Nature . 534 ( 7607): 387– 390. Bibcode : 2016Natur.534..387T . doi : 10.1038/nature18004 . PMC 4911307. PMID 27281218 .  {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Matsui, Y.; Okamura, D. (2005). "Mecanismos de especificación de células germinales en embriones de ratón". BioEssays . 27 (2): 134– 142. doi : 10.1002/bies.20178 . PMID 15666347 . S2CID 23898316 .  
  6. 1 2 3 Reitzel, AM, Pang, K. y Martindale, MQ (2016). "Expresión del desarrollo de genes relacionados con la "línea germinal" y la "determinación del sexo" en el ctenóforo Mnemiopsis leidyi" . EvoDevo . 7 ( 1): 17. doi : 10.1186/s13227-016-0051-9 . PMC 4971632. PMID 27489613 .  {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  7. 1 2 3 4 5 6 Saitou, M.; Miyauchi, H. (2016). "Gametogénesis a partir de células madre pluripotentes" . Cell Stem Cell . 19 (6): 721– 735. doi : 10.1016/j.stem.2016.05.001 . PMID 27257761 . 
  8. 1 2 3 4 5 6 Western, P. (2009). "Células germinales fetales: logrando el equilibrio entre pluripotencia y diferenciación" . International Journal of Developmental Biology . 53 ( 2– 3): 393– 409. doi : 10.1387/ijdb.082671pw . PMID 19412894 . 
  9. 1 2 3 4 5 6 7 Sasaki, K., Yokobayashi, S., Nakamura, T., Okamoto, I., Yabuta, Y., Kurimoto, K., Ohta, H., Moritoki, Y., Iwatani, C., Tsuchiya, H. y Nakamura, S. (2015). "Robusta inducción in vitro del destino de las células germinales humanas a partir de células madre pluripotentes" . Célula madre celular . 17 (2): 178– 194. doi : 10.1016/j.stem.2015.06.014 . PMID 26189426 . {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  10. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Rossitto, M., Philibert, P., Poulat, F. y Boizet-Bonhoure, B. (2015). "Eventos moleculares y vías de señalización de la diferenciación de células germinales masculinas en el ratón". Seminars in Cell & Developmental Biology . 45 : 84–93 . doi : 10.1016/j.semcdb.2015.09.014 . PMID 26454096 . {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )

Convery, Paul (2012). El Erotonomicón de Inkhorn: Un vocabulario sexual avanzado para verborreicos y vulgares . Troubador Publishing Ltd. ISBN 9781780883151Consultado el 8 de enero de 2013 .