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Artículo de método

Enfoque de dos pasos para explorar y finales-inicios de la formación de órganos en el modelo aviar: el timo y glándulas paratiroides organogénesis paradigma

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DOI:

10.3791/57114

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17 de junio de 2018

En este artículo

Resumen

Este artículo proporciona un acercamiento actualizado al sistema clásico de codorniz-gallina de quimera para estudiar la formación del órgano, mediante la combinación de nuevos procedimientos experimentales in vitro e in ovo .

Resumen

El embrión aviar, como un modelo experimental, ha sido de suma importancia para descubrimientos seminales en Biología del desarrollo. Entre varios enfoques, la formación de quimeras de pollo de codorniz y el uso de las membranas corioalantoideas (CAM) para sostener el desarrollo de tejidos ectópicos remontan al siglo pasado. Hoy en día, la combinación de estas técnicas clásicas con las últimas metodologías en vitro ofrece nuevas perspectivas para profundizar en la formación de órganos.

Aquí se describe un enfoque de dos pasos para estudiar y finales-inicios de la organogénesis. Brevemente, la región embrionaria que contiene el territorio presuntivo del órgano es aislada de embriones de codorniz y crecido en vitro en un sistema organotypic (hasta 48 h). Los tejidos cultivados son posteriormente injertados en la leva de un embrión de pollo. Después de 10 días de desarrollo en ovo , órganos completamente formados se obtienen de los tejidos injertados. Este método también permite la modulación de vías de señalización por la regular administración de agentes farmacológicos y la manipulación genética del tejido a lo largo de los pasos del desarrollo in vitro e in ovo . Además, el desarrollo de los tejidos puede recogerse en cualquier ventana de tiempo para analizar su perfil de expresión génica (mediante PCR cuantitativa (qPCR), microarrays, etc.) y morfología (evaluado con biopsia e histología convencional).

El procedimiento experimental descrito puede utilizarse como una herramienta para seguir la formación del órgano fuera el embrión aviar, de las primeras fases de la organogénesis completamente formado y órganos funcionales.

Introducción

Embriones aves han sido ampliamente utilizados en estudios de Biología del desarrollo seminal. Las principales ventajas del modelo aviar incluyen la posibilidad de abrir el huevo, el relativamente fácil acceso al embrión y la capacidad para realizar la micromanipulación. Algunos ejemplos incluyen el sistema clásico de codorniz-gallina de quimera para estudiar células destino1, aplicación de factores de crecimiento específicos al embrión2y el crecimiento de las estructuras celulares ectópicos en el CAM1,3, 4.

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Protocolo

Todos estos experimentos siguen el cuidado de los animales y normas eticas de la Centro Académico de Medicina de Lisboa.

1. incubación de codornices fertilizado y huevos de gallina

  1. Incubar codornices japonesas (japonica del coturnix Coturnix) y huevos de gallina (Gallus gallus) fertilizado durante los días 3 y 8, respectivamente.
    1. Colocar los huevos con la cámara de aire (extremo romo del huevo) hacia arriba en una incubadora humidificada a 38 ° C.
    2. Utilizar huevos de codorniz alrededor de 20 y 40 huevos de gallina para realizar este experimento.
      Nota: Estos números deben doblarse cuando se es....

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Resultados

Lo anterior describe detalles del Protocolo de un método que permite la investigación de ambos - y finales-inicios de la organogénesis, a menudo limitada por complejas interacciones celulares y moleculares.

Este método fue empleado anteriormente en Figueiredo et al. 5 para desentrañar el papel de Notch y Hh de señalización en el desarrollo de primordio común aviar paratiroides/timo.

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Discusión

Un aspecto crucial para el éxito de este método es la calidad del pollo y codornices huevos. Teniendo en cuenta los períodos de incubación, especialmente durante el ensayo en ovo , una buena calidad de huevos de gallina mejora viabilidad precios (hasta un 90%) al final del procedimiento. Para lograr esto, prueba de huevos de diferentes proveedores. Incubar los huevos unmanipulated durante largos períodos (hasta 16-17 días) y comprobar su desarrollo. Para ser considerado un lote de buena calidad, más del 80% de l.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores están agradecidos con António Cidadão, Isabel Alcobia y Leonor Parreira para la lectura crítica del manuscrito, a Padma Akkapeddi para la narración del video, y a Vitor Proa desde el servicio de histología del Instituto de Histologia e Biologia Desarrollo, Facultad de Medicina de Lisboa, Universidade de Lisboa, para el soporte técnico. Estamos particularmente agradecidos a Paulo Caeiro y Hugo Silva de la unidad de audiovisuales (equipo Audiovisual), Facultad de Medicina de Lisboa, Universidade de Lisboa por su compromiso excepcional con la producción de este video. Reconocemos Leica Microsystems para proporcionar amablemente un estereoscopio equipado con s....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Huevos fertilizados de gallina (Gallus gallus)Pintobar, PortugalGranja avícola 
Huevos fecundados de codorniz (Coturnix coturnix)Interaves, PortugalGranja de aves 
Tubos de centrífuga de PP de 15 mLTubos de
Corning430290
Placas de Pyrex de 60 x 20 mmGrupo Duran21 755 41
Placas de Pyrex de 100 x 20 mmGrupo Duran21 755 48
Inserto de membrana de policarbonato Corning3412transwell de 24 mm con inserto de membrana de policarbonato de poro de 0,4 mm 
Filtro de membranaMillipore DTTP013000,6 mm Filtro de membrana Isopore
Placas de cultivo de 6 pocillosNunc, Thermo Fisher Scientific 140675
Placa de Petri, 35 x 10 mmSigma-AldrichP5112 
Cuencosdel supermercado 
Pipetas de transferenciaSamco Scientific, Thermo Fisher Scientific2041SPipeta de plástico de 2 mL
Pipeta de vidrio pasteurnormax 5426015
Whatman  papel de filtro cualitativoSigma-AldrichWHA1001090Papel de filtro
Cintade supermercado 
Citoqueratina (pan; ácida y básica, citoqueratinas tipo I y II), clon Lu-5BMA BiomedicalsT-1302
Hidrato de ciclopaminaSigma-AldrichC4116Inhibidor farmacológico de la señalización de Hh
fetal bovino sérico, Thermo Fisher ScientificStandart FBS
ParaformaldehídoSigma-AldrichP6148
Penicilina-estreptomicinaInvitrogen, Thermo Fisher Scientific15140-122
Solución salina tamponada con fosfato (PBS)GIBCO, Thermo Fisher Scientific10010023
QCPN anticuerpoEstudios del desarrollo Banco de hibridomasQCPN
RPMI 1640 Medio, Suplemento GlutaMAX GIBCO, Thermo Fisher Scientific61870010
Bluesil RTV141A/B Elastómero de silicona Kit 1,1 kgELKEM/SilmidRH141001KGPara preparar la base trasera de la placa de Petri
Stemolecule LY411575Stemgent04-0054Inhibidor farmacológico de la señalización de Notch
Reactivo TRIzolInvitrogen, Thermo Fisher Scientific15596026 Reactivo para el aislamiento total de ARN
Dumont #5 PinzasHerramientas de Ciencias Finas11251-30 Pinzas finas
Tijeras Bonn extrafinas, curvadasFine Science Tools14085-08Tijeras curvas Alfileres para
insectos Herramientas de ciencia fina26001-30
Micro espátula Herramientas de ciencia fina10087-12 Cuchara detrasplante
Pines de minutienseHerramientas de ciencia fina26002-20Microbisturí
Moria Soporte de alfiler niquelado Herramientasciencia fina26016-12Soporte
Moria Cuchara perforada Herramientasciencia fina10370-17Skimmer
Wecker Tijera de ojoFine Science Tools15010-11
CámaraLeica Microsystems Estereoscopio MC170 HD
LeicaMicrosystems Leica M80
Leica Microsystems DM2500
centrífuga de PP de 430052 Pyrex de plástico transparente Invitrogen de de Microscopio

Referencias

  1. Le Douarin, N. M. The Nogent Institute-50 years of embryology. Int J Dev Biol. 49 (2-3), 85-103 (2005).
  2. Chuong, C. M., Wu, P., Plikus, M., Jiang, T. X., Bruce Widelitz, R. Engineering stem cells into organs: topobiological ....

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