Odontogênese

Nas interações epitélio-mesenquimais, o mesênquima influencia o epitélio, o tecido epitelial, uma vez alterado pelo mesênquima, podem secretar fatores que alteram o mesênquima. Tais interações continuar até que um órgão é formado por células mesenquimais órgão-específica e epitélios de órgãos específicos. Algumas das interações mais estudadas são aquelas que formam os dentes dos mamíferos. Aqui, as células mesenquimais derivadas da crista neural tornam-se os odontoblastos da dentina, enquanto a mandíbula se diferencia no epitélio do esmalte- ameloblastos secretores. Um resumo das pesquisas recentes que correlaciona indução mesenquimais e diferenciação nos dentes dos mamíferos é mostrado na Figura 13.9. O desenvolvimento do dente começa quando a mandíbula (queixo) faz com que o epitélio ectomesenchyme derivada da crista neural (ie, mesênquima produzido a partir da ectoderme) para agregar em sítios específicos. A polaridade do epitélio mandibular é determinada pelas interações entre BMP4, que está localizada distalmente, e FGF8, que está localizado proximalmente (no crânio). Os dentes formados nas regiões FGF8 serão molares, enquanto os dentes que se desenvolvem nas regiões BMP4 serão incisivos (Tucker et al. 1998). Logo depois, o padrão de expressão das BMP4 e FGF8 alterações, e os locais dos primórdios do dente são determinados pelas interações entre essas mesmas moléculas do epitélio. FGF8 induz a expressão PAX9 no ectomesenchyme subjacente, enquanto BMP4 inibe a expressão PAX9. PAX9 é um fator de transcrição cuja expressão no ectomesenchyme é fundamental para o início da morfogênese do dente, e em ratos PAX9 deficiente, o desenvolvimento dos dentes termina precoce. Os únicos lugares onde se condensam ectomesenchyme e desenvolve dentes são FGF8 onde está presente e BMPs estão ausentes (Vainio et al. 1993; Neubüser et al. 1997). Assim, desenvolver espaços entre os dentes. Neste momento, o epitélio possui o potencial de gerar estruturas dentárias de vários tipos de células mesenquimais (Mina e Kollar, 1987; Lumsden 1988b). Contudo, o potencial de formação do dente torna-se logo transferido para o ectomesenchyme que tem agregado abaixo dela. Estas células ectomesenchymal formam a papila dental e agora são capazes de induzir a morfogênese do dente em outros epitélios (Kollar e Baird 1970). Nesta fase, o epitélio da mandíbula perdeu sua capacidade de instruir a formação do dente em mesenchymes outros. Assim, "o potencial odontogênico" mudou a partir do epitélio para o mesênquima. Essa mudança no potencial odontogênico coincide com uma mudança na síntese de BMP4 do epitélio para o ectomesenchyme. Como as células mesenquimais dental condense, eles são induzidos a sintetizar a proteína de membrana sindecam ea tenascina proteínas da matriz extracelular. Estas proteínas (que podem ligar uns aos outros) aparecem no momento em que induz a agregação epitélio mesenquimal e Thesleff e seus colegas (1990) propuseram que essas duas moléculas podem interagir para trazer essa condensação. Além disso, após a ectomesenchyme agregou, começa a secretar BMP4, bem como outros factores de crescimento e fatores de diferenciação (FGF3, BMP3, HGF, e activina) (Wilkinson et al. 1989; Thesleff Sahlberg e 1996). Estas proteínas do ectomesenchyme induzem uma estrutura crítica no epitélio. Essa estrutura é chamada de nó do esmalte, e funciona como o principal centro de sinalização para o desenvolvimento dos dentes (Jernvall et al. 1994). Este grupo de células aparece como uma população de células não divididas no centro das cúspides crescendo. Além disso, a hibridação in situ demonstrou que o nó do esmalte é a fonte de Sonic hedgehog, FGF4, BMP7, BMP4 e secreção Bmp2 (Figura 13.9B; Koyama et al. 1996; Vaahtokari et al. 1996a). Como uma população segregando fatores de crescimento capaz de ser recebido por epitélio e ectomesenchyme, o nó do esmalte é pensado orientar a morfogênese da cúspide do dente e ser crítico em direção a mudanças evolutivas da estrutura do dente em mamíferos (Jernvall 1995), . As células mesenquimais começam a se diferenciar em odontoblastos, e expressão de tenascina é induzida em níveis muito mais elevados e nos mesmos locais, como expressão de fosfatase alcalina. Ambas as proteínas têm sido associadas com osso e diferenciação da cartilagem, e podem promover a mineralização do (matriz extracelular Mackie et al. 1987). Finalmente, como o fenótipo odontoblástica emerge, osteonectina e colágeno tipo I são secretadas como componentes da matriz extracelular. O nó do esmalte desaparece através de apoptose, em resposta à sua própria BMP4 (Vaahtokari et al. 1996b; Jernvall et al. 1998). Por este processo steplike, o crânio células da crista neural da mandíbula são transformadas em odontoblastos da dentina secretores.
REFERÊNCIA:
*Tucker A S, Matthews K L, Sharpe P T. Transformation of tooth type induced by inhibition of *BMP signaling. Science. 1998; 282: 1136–1138. [PubMed]
*Vainio S, Karavanova I, Jowett A, Thesleff I. Identification of BMP-4 as a signal mediating secondary induction between epithelial and mesenchymal tissues during early tooth development. Cell. 1993; 75: 45–58. [PubMed]
*Neubüser A, Peters H, Ballig R, Martin G R. Antagonistic interactions between FGF and BMP signaling pathways: A mechanism for positioning the sites of tooth formation. Cell. 1997; 90: 247–255. [PubMed]
*Mina M, Kollar E J. The induction of odontogenesis in non-dental mesenchyme combined with early murine mandibular arch epithelium. Arch. Oral Biol. 1987; 32: 123–127. [PubMed]
*Lumsden A G S. Spatial organization of the epithelium and the role of neural crest cells in the initiation of the mammalian tooth germ. Development. 1988b; 103 [Suppl.]: 155–169. [PubMed]
*Kollar E J, Baird G. Tissue interaction in developing mouse tooth germs. II. The inductive role of the dental papilla. J. Embryol. Exp. Morphol. 1970; 24: 173–186. [PubMed]
*Thesleff I, Vaahtokari A, Vainio S. Molecular changes during determination and differentiation of the dental mesenchyme cell lineage. J. Biol. Bucalle. 1990; 18: 179–188.
*Thesleff I, Sahlberg C. Growth factors as inductive signals regulating tooth morphogenesis. Semin. Cell Dev. Biol. 1996; 7: 185–193.
*Wilkinson D G, Bhatt S, McMahon A P. Expression of the FGF-related proto-oncogene int-2 suggests multiple roles in fetal development. Development. 1989; 105: 131–136. [PubMed]
*Jernvall J, Kettunen P, Karavanova I, Martin L B, Theseleff I. Evidence for the role of the enamel knot as a control center in mammalian tooth cusp formation: Non-dividing cells express growth stimulating Fgf-4 gene. Int. J. Dev. Biol. 1994; 38: 463–469. [PubMed]

*fonte: Developmental Biology, Scott F. Gilbert, Sixth Edition, Chapter 13 Neural crest cells and axonal specificity Developmental BiologyGilbert, Scott F.Sunderland (MA): Sinauer Associates, Inc.; c2000 in:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/