Proximale naar distale differentiatie (PD) van de groeiende ledemaatknop vindt plaats door een precieze en dynamische interactie tussen het onderliggende mesoderm en het bovenliggende ectoderm. Het mesoderm stimuleert het bovenliggende ectoderm om een laag pseudostratificatiecellen te vormen die de Apicale Ectodermale Rand (AER) wordt genoemd. De rol van mesoderm in het bepalen van plaats-specifieke patronen wordt bevestigd door het transplanteren van kuikenbeen mesoderm naar het vleugelgebied: tenen ontwikkelen zich aan het einde van de vleugel. Op dezelfde manier wordt de noodzaak van de AER-laag aangetoond door deze te verwijderen. Dit voorkomt de vorming van ledematen; transplantatie van het AER op ectopische plaatsen stimuleert de vorming van extra tenen.
Als het AER eenmaal gevormd is, stimuleert het mesenchymale cellen eronder om een prolifererende laag te vormen die de Progress Zone (PZ) wordt genoemd. De AER voorkomt dat cellen in de PZ differentiëren door een morfogeen af te scheiden, vermoedelijk de fibroblast-groeifactor (FGF) isovormen 2, 4 en 8. FGF diffundeert terug naar de PZ en vormt daar een nieuwe laag. FGF diffundeert terug naar de PZ om proliferatie te stimuleren, maar wanneer de mesodermale cellen verplaatst zijn van het meest proximale uiteinde van de PZ, worden ze niet langer blootgesteld aan de invloed van FGF. Hierdoor kunnen cellen beginnen met differentiatie. Cellen die de PZ vroeg verlaten differentiëren in meer proximale structuren, terwijl cellen die later vertrekken achtereenvolgens distaler worden in termen van differentiatie.
De invloed van FGF-isovormen kan worden afgeleid uit exogene toediening aan flank somitisch mesoderm in diermodellen wat leidt tot:
- uitgroei van de ledematenknop
- proximo-distale patroon
- ectopische expressie van Hox genen zoals Hoxd-13
Op moleculair niveau activeert FGF het gen Msx-1 dat codeert voor een transcriptiefactor in de PZ. Msx-1 beïnvloedt vervolgens de expressie van Hox genen in de PZ. De exacte volgorde van Hox genexpressie kan gebruikt worden om de specificiteit van patroonvorming binnen de zich ontwikkelende ledemaatknop te identificeren. Hox-genen worden geactiveerd in een overlappende reeks domeinen in tijd en ruimte. Ze kunnen genexpressie beïnvloeden door directe DNA-binding. Ze staan ook onder de gelijktijdige invloed van morphogenen die andere assen specificeren, zoals het sonische egelgen (Shh)-product dat betrokken is bij antero-posterior (AP)-patroon.
Abnormaliteiten van proximale naar distale patronen kunnen resulteren in transversale afwijkingen zoals amelia en symbrachydactylie. Abnormaliteiten van PD en AP patronen kunnen leiden tot intercalated deficiënties en phocomelia.
Gerelateerde pagina's
Maak een account aan om paginanotities toe te voegen
Voeg informatie toe aan deze pagina die handig is om bij de hand te hebben tijdens een consult, zoals een webadres of telefoonnummer. Deze informatie wordt altijd weergegeven wanneer je deze pagina bezoekt