Anais da Academia Brasileira de Ciências (Dec 2001)
The neural crest stem cells: control of neural crest cell fate and plasticity by endothelin-3
Abstract
How the considerable diversity of neural crest (NC)-derived cell types arises in the vertebrate embryo has long been a key question in developmental biology. The pluripotency and plasticity of differentiation of the NC cell population has been fully documented and it is well-established that environmental cues play an important role in patterning the NC derivatives throughout the body. Over the past decade, in vivo and in vitro cellular approaches have unravelled the differentiation potentialities of single NC cells and led to the discovery of NC stem cells. Although it is clear that the final fate of individual cells is in agreement with their final position within the embryo, it has to be stressed that the NC cells that reach target sites are pluripotent and further restrictions occur only late in development. It is therefore a heterogenous collection of cells that is submitted to local environmental signals in the various NC-derived structures. Several factors were thus identified which favor the development of subsets of NC-derived cells in vitro. Moreover, the strategy of gene targeting in mouse has led at identifying new molecules able to control one or several aspects of NC cell differentiation in vivo. Endothelin peptides (and endothelin receptors) are among those. The conjunction of recent data obtained in mouse and avian embryos and reviewed here contributes to a better understanding of the action of the endothelin signaling pathway in the emergence and stability of NC-derived cell phenotypes.O modo como a diversidade dos tipos celulares derivados da crista neural (CN) surge, no embrião de vertebrado, tem sido uma pergunta chave na biologia do desenvolvimento. A pluripotência e a plasticidade na diferenciação da população de células da CN têm sido intensivamente documentadas, ficando deste modo estabelecido que os factores ambientais têm um papel importante na correta diferenciação dos derivados da CN no organismo. Na década passada, estudos in vivo e in vitro, revelaram as potencialidades de diferenciação de células de CN individuais levando à descoberta de células "stem" (células tronco) da CN. Embora seja claro que a diferenciação celular final das células individuais está de acordo com a sua localização final no embrião, é necessário realçar que as células da CN que atingem locais alvo são pluripotentes e as restrições impostas nas suas potencialidades ocorrem somente numa fase mais tardia do desenvolvimento. A CN é, deste modo, um conjunto heterogêneo de células que é submetida a sinais ambientais localizados nas várias estruturas derivadas da CN. Foram assim identificados vários factores que favorecem a diferenciação de subgrupos de células derivadas da CN, in vitro. Para além destes factores foram também identificadas novas moléculas capazes de controlar um ou vários aspectos da diferenciação celular da CN in vivo, através da estratégia molecular de "gene targeting" em ratinho. As endotelinas (e os seus receptores) são um exemplo destas moléculas. O conjunto dos resultados obtidos recentemente em embriões de ratinho e de galinha e descritos no presente artigo, contribuíram para uma melhor compreensão do modo de ação da via de sinalização das endotelinas no controlo do aparecimento e da estabilidade dos fenotipos celulares derivados da CN.
Keywords
