Závěrečná zpráva grantu 122/2003/B-BIO/PřF

Název projektu:Regionalizace tkání během ranné morfogeneze: Důvod pro přehodnocení segmentační teorie hlavové oblasti obratlovců?
Hlavní řešitel:RNDr. Martin Kundrát
Spoluřešitelé: Prof.RNDr. Ivan Horáček, CSc.
Období řešení:2003-2003
Celková dotace:210 tis. Kč

Souhrn výsledků

A)   Čtyři páry proudů buněk neurální lišty byli identifikovány u embrya krokodýla (stádium I, II): trigeminální, hyoidní, posthyoidní a cirkumfaryngeální, které představují jednotlivá anlage pro nervus trigeminus, n. acusticofacialis, n. glossopharyngeus a n. vagus.  Dále byla nalezena izolovaná populace buněk neurální lišty na anteriórním povrchu mezencefala.  Tyto buňky formují samostatní sagitální proud podél dorzálního povrchu mezencefala a prosencefala u třídenního pštorsího embrya.  Dalšími zvláštnostmi jsou spojky mezi trigeminálním a hyoidním proudem (lateroventrálně od romboméry 3) a mezi  hyoidním a posthyoidním proudem (ventrálně od otocysty).  Odlišností proti obecnému scénáři migrace buněk neurální lišty je i skutečnost, že u embrya krokodýla (stádium I) romboméra 5 (projevujíci největší HNK-1 pozitivitu) vysílá z předního a zadního konce proud buněk mediálně od dorzální části invaginující otocysty.  Oba tyto miniatúrní proudy směřují posteriórně, kde se stávají součásti posthyoidního proudu odvozeného z přední poloviny romboméry 6.  Naproti tomu, cirkumfaryngeální proud je tvořen jak migranty ze zadní části romboméry tak z buněk neurální lišty v oblasti dorzálně od prvních sedmi somitů  (= gangliový hřeben vagálního nervu).  Buňky cirkumfaryngeálního proudu migrujou do oblasti čtvrtého a pátého branchiálního oblouku a mísí se s protilehlou populací.
B)   Na podkladě vývojových vzorů periférního nervového systému lze definovat rozhraní mezi hlavou a trupem u embryí krokodýlů a pštrosů.  Gangliový hřeben vagálního nervu a jeho posteroventrální projekce formují kličku kolem nejpřednějších somitů, která je zde interpretována jako dorzální část rozhraní hlava/trup.  Ventrální část rozhraní představuje obrácená klička tvořená ganglion nodosum dorzálně a nejpřednější větvou nervus hypoglossus posteriorně a ventrálně.  Rozhraní hlava trup probíha tedy mezi postrombomerickou částí neurální trubice, epibranchiálními somity a posteriórními branchiálním oblouky.
C)   Pár dutin byl nalezen v oblasti prechordální ploténky během ranního vývojě hlavové oblasti krokodýla.  Jejich polohu ohraničují: Rathkeho výchlipka ventromediálně, vena infraoccularis posteriorně, vena cerebralis anterior anterodorzálně, nervus occulomotorius dorzomediálně, optický trakt diencefala lateroventrálně, nervus ophthalmicus profundus dorzolaterálně a invaginující čočka ventrolaterálně.  Epiteliální dutiny v této pozici jsou obvykle označovány jako premandibulární hlavové dutiny.  Tyto dutiny jsou vzájemně propojeny před notochordem.  V ranních stádiách jejich diferenciace bylo pozorováno vnitřní členění a spojení s dalšími menšími cystami; oba tyto vzory se v průběhu pozdnějšího vývojě vytrácejí.  U embrya krokodýla (stádium IV), vytvářejí tyto hlavové dutiny laterální evaginace.  Menší, izolovaná nepárová epiteliální cysta byla identifikována rostrálně k premandibulární dutině na pravé straně.  Tato dutina pravděpodobně reprezentuje tzv. váček Plattové.
D)   Exprese Pax 7 a MF20 v paraxiálním mezodermu embryí krokodýlů, pštrosů a kuřat je identická se somitickými segmenty.  Pax 7 je současně exprimován podél dorzolaterálních párových okrajů nervové trubice včetně rombomér, mezomér a dorzálního povrchu prozencefala.  Tyto výsledky nepodporují názor,  podle kterého jsou  hlavové struktúry odvozené s dermomoyotómu hypotetických pre-occipitálních kraniálních obratlů.  
E)   Morfologická analýza exprese scleraxis indikuje, že domény tohoto génového markru jsou u kuřecího embrya výlučně konzistentní s oblastmi somitických segmentů, ze kterých se později diferencuje sklerotom.