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Desvelando el mecanismo por el cual se regula el tamaño y la forma de un órgano

Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona)

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IMAGE: Los morfógenos Wg y Dpp organizan el crecimiento del ala de Drosphila a lo largo de dos ejes ortogonales (en azul). view more 

Credit: IRB Barcelona

Un estudio del Laboratorio de Desarrollo y Control de Crecimiento del IRB Barcelona, liderado por el investigador ICREA Marco Milán, revela cómo los morfógenos Dpp y Wg regulan el tamaño y el patrón del ala de la mosca mediante mecanismos independientes. La presencia de estos mismos morfógenos en vertebrados hace que los resultados de este estudio sean muy significativos para entender el desarrollo de las extremidades en los seres humanos. "El mecanismo de regulación que describimos en este trabajo puede abrir nuevas vías de investigación en el estudio de malformaciones y enfermedades congénitas humanas", señala Marco Milán.

El tamaño no es cuestión de gradientes

Los morfógenos se distribuyen a lo largo de los tejidos en forma de gradiente de concentración, informan a las células sobre su "ubicación" y les indican cómo han de desarrollarse en consecuencia. Los morfógenos son también responsables del crecimiento de estos tejidos. Mientras que la disposición en gradiente define la ubicación espacial de las diferentes estructuras, el trabajo del laboratorio de Desarrollo y Regulación del Crecimiento del IRB Barcelona demuestra que el gradiente en sí no es un requisito indispensable para promover crecimiento. En un estudio previo, publicado en 2017 en la revista eLife, el equipo de investigadores ya apuntaba que el crecimiento del ala era independiente del gradiente de Dpp. Estos resultados publicados en Developmental Cell "confirman que es necesaria la presencia de Wg durante todo el desarrollo, pero como sucede con Dpp, su disposición en gradiente no es un requisito imprescindible", explica Lara Barrio, primera autora del artículo.

Los morfógenos promueven crecimiento direccional

Los dos morfógenos estudiados, Dpp y Wg, promueven el crecimiento del ala de la mosca, pero lo hacen por dos vías independientes y no intercambiables. Dpp promueve de manera única y exclusiva el crecimiento a lo largo del eje anteroposterior, mientras que Wg favorece la actividad proliferativa a lo largo del eje proximodistal. El trabajo llevado a cabo por Barrio y Milán demuestra que la capacidad de estos morfógenos de promover crecimiento en dos direcciones distintas se debe a su expresión restringida a dos franjas perpendiculares y a la necesidad de la presencia de ambos para que el tejido crezca. De esta forma, queda desvelado el mecanismo por el cual las proporciones de un órgano se pueden regular por la actividad de dos morfógenos.

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Esta investigación ha sido financiada por el Ministerio de Ciencia e Innovación a través de la ayuda asociada a la distinción "Centros de excelencia Severo Ochoa", el programa "Una manera de hacer Europa" del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y el Programa CERCA del Gobierno de Cataluña.

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