Amjad Javed, Ph.D., y colegas de la Universidad de Alabama en Birmingham han encontrado un papel clave en el desarrollo dental para el factor de transcripción Especificidad de la proteína 7, o Sp7.
Utilizando un modelo animal, los investigadores de la UAB descubrieron que la falta de Sp7 interrumpe la maduración de dos tipos de células especializadas que ayudan a crear dientes. Ese conocimiento básico sobre el desarrollo de dientes o huesos se suma a la comprensión de las anomalías craneofaciales, que se encuentran entreLos defectos de nacimiento más comunes en humanos.
Los factores de transcripción son proteínas que interactúan con el ADN para activar o desactivar los genes. En los embriones, guían la diferenciación del óvulo fertilizado individual a todas las células que forman los diferentes tejidos y estructuras del cuerpo. Una de esas estructuras complejas es el diente.
Los dientes de los mamíferos se desarrollan durante el crecimiento embrionario, aunque erupcionan solo después del nacimiento. En una investigación publicada en el Revista de investigación de huesos y minerales , Javed, profesor del Departamento de Cirugía Oral y Maxilofacial de la Facultad de Odontología de la UAB, utilizó un modelo de ratón con mutaciones en ambas copias del gen para Sp7.
Anteriormente se sabía que Sp7 es necesario para el desarrollo óseo. Los embriones con una doble mutación en Sp7 carecen completamente de hueso mineralizado. En los humanos, la mutación del gen Sp7 causa osteogénesis imperfecta, una condición que afecta el desarrollo de los huesos y las estructuras craneofaciales.Sin embargo, se desconocía el papel de Sp7 en el desarrollo del diente embrionario.
A través del estudio de ratones que carecen de Sp7, Javed y sus colegas descubrieron que la morfogénesis dental inicial era normal, a pesar de que los animales carecían de cavidades mineralizadas. Sin embargo, el desarrollo dental no continuó: los animales no pudieron producir dentina normal, el tejido duro queforma la mayor parte del diente y no lograron producir un esmalte normal, la capa de matriz súper dura que cubre el diente, debido a la reducción de la proliferación, maduración y polarización de las células formadoras de dientes llamadas odontoblastos y ameloblastos.
Los odontoblastos se alinean uno al lado del otro dentro del diente en desarrollo para formar una lámina de células columnares que depositan dentina. De manera similar, los ameloblastos se alinean uno al lado del otro en una lámina fuera del diente en desarrollo para colocar el esmalte.
Sin Sp7, los animales tenían dientes pequeños y deformes, y los odontoblastos y ameloblastos no lograron madurar más allá de la etapa pre-odontoblastos y pre-ameloblastos, según se midió por la ausencia de marcadores celulares maduros para esos dos tipos de células.los ameloblastos fueron menores en número y mostraron alineaciones desorganizadas.
Los investigadores encontraron que Sp7 en ratones normales se expresó solo en el tejido mesenquimatoso dental que da lugar a odontoblastos; no se expresó en el epitelio oral que da lugar a ameloblastos. Dado que se sabe que 13 miembros diferentes del crecimiento de fibroblastosfactor, o Fgf, la familia actúa como proteínas de señalización entre los dos tejidos diferentes mesénquima dental y epitelio oral durante el desarrollo del diente murino, Javed y sus colegas buscaron cambios en los ligandos de Fgf en los ratones que carecen de Sp7.
Descubrieron que los ligandos Fgf3 y Fgf8, que abundan en el desarrollo normal de los dientes, estaban notablemente ausentes en los incisivos y molares de los animales que carecían de Sp7. Esto indicaba que una señal cruzada interrumpida entre el mesénquima y el epitelio era la razón de lamaduración fallida de ameloblastos. Además, descubrieron que el factor de transcripción Sp7 controlaba directamente la expresión génica de los ligandos Fgf.
En conjunto, los investigadores de la UAB concluyeron que Sp7 es obligatorio para la diferenciación de ameloblastos y odontoblastos, pero no para la morfogénesis dental inicial.
Los coautores con Javed en el documento, "Se requiere la proteína 7 de especificidad para la proliferación y diferenciación de ameloblastos y odontoblastos", son los coautores principales Ji-Myung Bae y John C. Clarke, y Harunur Rashid, Mitra D. Adhami, Kayla McCullough, Jordan S. Scott y Haiyan Chen, Departamento de Cirugía Oral y Maxilofacial, Facultad de Odontología de la UAB; y Krishna M. Sinha y Benoit de Crombrugghe, MD Anderson Cancer Center, Universidad de Texas.
El apoyo provino de la subvención AR062091 de los Institutos Nacionales de Salud.
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Materiales proporcionado por Universidad de Alabama en Birmingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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