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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOMÉDICAS Curso de Ciências Biológicas – Modalidade Médica BMH237- Interação Celular I 2020.2 Nome: Fausia Neidy Jeremias Parabudas Avaliação embrio Fernanda Gubert Durante o desenvolvimento diversos eventos estão ocorrendo para que o embrião se forme de maneira adequada. Considerando os eventos estudados durante as aulas de embriologia, cada dupla deverá selecionar um artigo científico e descrever: 1. Qual evento do desenvolvimento eles estão estudando. Neste ponto os alunos devem descrever resumidamente o que já se sabe sobre esse evento analisado; R: O evento do desenvolvimento que os autores estão estudando é período de pré implantação. O desenvolvimento da pré-implantação humana é caracterizado pela reprogramação e programação geral que esteja envolvida a fusão dos pró-núcleos do óvulo e do esperma, a reprogramação e modificação epigenética, uma extensa onda de degradação de transcritos maternos e ativação de o nascente genoma embrionário humano, (Niakan, Kathy K., et al., 2012). O campo de desenvolvimento pré-implantação é altamente dinâmica, tanto transcricionalmente quanto epigeneticamente, portanto, os principais eventos transcricionais que ocorrem no embrião pré-implantação incluem degradação de RNAs maternos, início da ativação do gene zigótico, inativação do cromossomo X impresso e ativação do gene pré- implantação intermediária antes do comprometimento da primeira linhagem. Yang, Jian, et al. (2019); Petropoulos, Sophie, et al. (2016). Segundo Petropoulos, Sophie, et al. (2016) há ainda muitos aspectos da regulação pré-implantação do cromossomo X humano permanecem inexplorados, já que os dados disponíveis dependem principalmente de análises alélicas de alguns genes individuais e avaliações diretas dos níveis de expressão feminina e masculina anteriormente não eram viáveis. De acordo com Yang, Jian, et al. (2019) ao desenvolver a pesquisa sobre estudos moleculares e embriológicos, ilustraram que o desenvolvimento do embrião pré-implantação de camundongos é um processo de determinação progressiva do destino celular. No momento da implantação, três linhagens celulares estão presentes no blastocisto em desenvolvimento: o trofectoderma, o epiblasto e o endoderma primitivo. A partir dessas células embrionárias iniciais, células-tronco trofoblásticas, células-tronco embrionárias e células-tronco endoderme extra-embrionárias podem ser derivadas. De acordo com Niakan, Kathy K., 1T al., (2012), a extrapolação de alguns achados para o desenvolvimento do embrião humano pode ser limitado, por exemplo, no momento da onda principal de ativação do genoma, os padrões de expressão gênica, a frequência de má segregação cromossômica e os padrões de modificações epigenéticas. A maioria dos estudos sobre a pré-implantação humana utilizam embriões humanos pré-implantação sobressalentes derivados de fertilização in vitro para obter insights sobre aspectos de desenvolvimento específicos para humanos (Petropoulos, Sophie, 1T al. 2016; Niakan, Kathy K., 1T al., 2012) Embora haja essas limitações, é preciso destacar que nos últimos anos, há avanços significativos e melhorias nas condições usadas para a cultura de embriões humanos pré- implantação, incluindo o desenvolvimento de protocolos de uma e duas etapas que imitam os fatores presentes quando um embrião viaja pelo ambiente materno falópico (Sathananthan e Osianlis, 2010; Biggers e Summers, 2008). Alguns anos atrás foram também destacados outros avanços como é o caso de maturação in vitro, que pode permitir a concepção por mulheres que são suscetíveis a desenvolver a síndrome de hiperestimulação ovariana (Niakan, Kathy K., 2T al., 2012). Apesar de alguns estudos serem desenvolvidos recentemente sobre a exploraram a natureza do trofoblasto em embriões humanos cultivados usando a abordagem de RNA-seq de célula única, ainda há muita limitação no período pré-implantação. Usando a tecnologia de sequenciamento de RNA de célula única (RNA-seq), recentemente foi possível fornecer um recurso abrangente, caracterizando a dinâmica transcricional da especificação de linhagem progressiva e revelando o cromossomo X. 2. Quais metodologias utilizadas para isso; R: A metodologia que foi implementada nessa pesquisa consistiu no sequenciamento de RNA de célula única de células de blastocistos humanos em cultura. Ou seja, os autores utilixsaram um sistema de cultura estendida para embriões humanos, combinado com RNA- seq de uma única célula, que lhes permitiu definir o campo transcriptômica do trofoblasto placentário que envolve o epiblasto e os tecidos embrionários associados durante o enigmático entre 8 a 12 dias, período de peri-implantação antes do viloso formas de placenta. Além dessa metodologia, outras pesquisas sugerem a aplicação de método de derivação de células-tronco pluripotentes estendidas usando um coquetel químico chamado LCDM, que contém LIF humano, CHIR99021, (S) - (+) - maleato de dimetindeno e cloridrato de minociclina. 3. Quais descobertas foram observadas; R: De acordo com o artigo, foram demonstradas várias descobertas que indicaram que a trofoblasto placentário associada a embriões humanos apresentou um rápido fluxo de desenvolvimento durante o período de peri-implantação, quando deve invadir, sinalizar fortemente para a mãe para garantir que a gravidez continue e fazer o primeiro contato com o sistema imunológico materno. O transcriptoma de trofoblasto placentário migratório em 12 dias monstrou existir enriquecimento de transcritos associados com sinalização de IFN, migração e invasão e regulação positiva de HLA-C, HLA-E e HLA-G. Os autores observaram ainda que sinctio trofoblasto placentário é distinto do sinctio trofoblasto placentário do sinctio trofoblasto placentário viloso posterior, tinha um fenótipo consistente com intensa exportação de proteínas e produção de hormônio placentário, bem como migração e invasão. 4. Qual a conclusão; R: As principais conclusões obtidas nesse artigo são de que as principais vias do metabolismo permaneceram ativas no dia 12, e houve um aumento aparente de sinctio trofoblasto placentário mitoticamente ativo e um aumento de trofoblasto placentário migratório in vitro, embora com pouca diferença em relação ao que ocorre em uma gravidez normal. Demonstraram uma consistência em relação a inferência de que os eventos de implantação inicial e suporte endócrino da progesterona ovariana pela mãe sejam uma função de STB ao redor do concepto conforme ele invade, enquanto o trofoblasto placentário migratório móvel inicia a colonização adicional do endométrio uterino antes de o crescimento de vilosidades placentárias. 5. Bibliografia: referências utilizadas ao longo do desenvolvimento do trabalho. 1. West, Rachel C., et al. "Dynamics of trophoblast differentiation in peri-implantation–stage human embryos." Proceedings of the National Academy of Sciences 116.45 (2019): 22635- 22644. (ARTIGO PRINCIPAL aprovado pela Professora) 2. Petropoulos, Sophie, et al. "Single-cell RNA-seq reveals lineage and X chromosome dynamics in human preimplantation embryos." Cell 165.4 (2016): 1012-1026. 3. Yang, Jian, et al. "In vitro establishment of expanded-potential stem cells from mouse pre- implantation embryos or embryonic stem cells." Nature protocols 14.2 (2019): 350-378. 4. Yang, Yang, et al. "Derivation of pluripotent stem cells with in vivo embryonic and extraembryonic potency." Cell 169.2 (2017): 243-257. 5. Niakan, Kathy K., et al. "Human pre-implantation embryo development." Development 139.5 (2012): 829-841. 6. Biggers, John D., and Michael C. Summers. "Choosing a culture medium: making informed choices." Fertility and sterility 90.3 (2008): 473-483. 7. Sathananthan, A. Henry, and Tiki Osianlis. "Human embryo culture and assessment for the derivation of embryonic stem cells (ESC)." Human Embryonic Stem Cell Protocols. Humana Press, 2009. 1-20.
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