Análisis de marcadores epigenéticos en el linaje miocárdico y endocárdico durante el desarrollo embrionario

Abstract

[ES] La gastrulación es una etapa crucial en el desarrollo embrionario, la cual da lugar a la formación de 3 capas germinativas: ectodermo, mesodermo y endodermo. Cada una de estas capas germinativas posee las células progenitoras para los distintos tipos de tejidos y órganos que terminan constituyendo un organismo. Así, es característico encontrar precursores del sistema nervioso en el ectodermo, mientras que los progenitores del intestino lo encontramos en el endodermo. El corazón embrionario se origina a partir de células que se localizan en el mesodermo entre los estadios de E6.5-E7-75 en ratón (6.5 y 7.75 días post coitum). En la actualidad sabemos que esta contribución del mesodermo a la formación del corazón embrionario ocurre en forma de oleadas, donde los precursores cardiacos del mesodermo formarán primero un tubo cardiaco lineal y, en una segunda contribución, se “añadirán” nuevas células para formar un órgano tetracameral. En la actualidad sabemos que los precursores cardiacos del mesodermo tienen ya restringidos su destino celular. Así, ha sido ya demostrado que en el mesodermo existen ya progenitores segregados de la capa muscular del corazón o miocardio, y progenitores endocárdicos, el epitelio que recubre la capa interna del corazón. En este sentido, se ha sugerido que es antes de la gastrulación cuando encontraríamos progenitores comunes para ambos linajes celulares. ¿Qué elementos moleculares son los que determinan que durante la gastrulación un progenitor “decida” dar lugar al linaje miocárdico o endocárdico? Esta pregunta no ha podido ser respondida aún. Conocemos en la actualidad numerosos genes específicos del linaje miocárdico y endocárdico, pero no sabemos si alguno de éstos, o su combinación, son determinantes para la adquisición de un determinado fenotipo cardiaco. La epigenética es un campo emergente, en el que se estudia cómo se produce la herencia de caracteres sin que medie un cambio en la secuencia de ADN. Las modificaciones epigenéticas incluyen la metilación de ADN y la modificación de histonas. Estas marcas epigenéticas provocan cambios conformacionales en el ADN, permitiendo la activación o represión de genes. Actualmente es un campo de intenso estudio en el cáncer, por ejemplo. Si la epigenética media en la adquisición de un fenotipo miocárdico o endocárdico durante el desarrollo, es aún desconocido. En este TFM queremos dar unos primeros pasos para poder correlacionar la presencia de algunos marcadores epigenéticos y la adquisición de un fenotipo cardiaco muscular o endotelial.

[EN] Gastrulation is a crucial stage in embryonic development, which gives rise to the formation of 3 germ layers: ectoderm, mesoderm and endoderm. Each of these germ layers has the progenitor cells for the different types of tissues and organs that end up constituting an organism. Thus, it is characteristic to find precursors of the nervous system in the ectoderm, while the progenitors of the intestine are found in the endoderm. The embryonic heart originates from cells that are located in the mesoderm between stages E6.5-E7-75 in mice (6.5 and 7.75 days post coitum). We know that this contribution of the mesoderm to the formation of the embryonic heart occurs in waves, where the cardiac precursors of the mesoderm will first form a linear heart tube and, in a second contribution, new cells will be "added" to form an organ tetracameral. We also know that the cardiac precursors of the mesoderm already have their cellular fate restricted. Thus, it has already been shown that in the mesoderm there are already secreted progenitors of the muscular layer of the heart or myocardium, and endocardial progenitors, the epithelium that covers the inner layer of the heart. In this sense, it has been suggested that segregation of both lineages happens before gastrulation. What molecular elements specified these progenitor cells to a myocardium or endocardium lineage? This question has not been answered yet. We currently know of numerous specific genes of the myocardial and endocardial lineage, but we do not know if any of these, or their combination, are determinants for the acquisition of a certain cardiac phenotype. Epigenetics is an emerging field, in which it is studied how the inheritance of characters occurs without a change in the DNA sequence. Epigenetic modifications include DNA methylation and histone modification. These epigenetic marks cause conformational changes in the DNA, allowing the activation or repression of genes. It is currently a field of intense study in cancer, for example. Whether epigenetics mediates the acquisition of a myocardial or endocardial phenotype during development remains unknown. In this TFM we want to take some first steps to be able to correlate the presence of some epigenetic markers and the acquisition of a cardiac muscular or endothelial phenotype.