Diferenciación témporo-espacial de estructuras pulmonares relacionadas con apoptosis, proliferación, vasculogénesis y BMP-4 de la cepa Sprague dawley

Abstract

El desarrollo pulmonar es un proceso complejo y dinámico que implica una serie de interacciones entre los tejidos involucrados a través de la expresión de distintas moléculas que actúan promoviendo o inhibiendo los mecanismos del desarrollo implicados en este sistema. Para lograr identificar la expresión témporo-espacial de moléculas que participan en la diferenciación de estructuras pulmonares se utilizaron embriones de rata de la cepa Sprague dawley de 12 días post-coito a recién nacido. Se obtuvieron cortes seriados que fueron tratados con técnicas inmunohistoquímicas para detectar proliferación celular (PCNA), apoptosis (TUNEL), diferenciación celular (BMP-4), desarrollo vascular (VEGF y fvW) y método histoquímico para identificar membrana basal y surfactante pulmonar (H-PAS). El patrón de expresión de las moléculas estudiadas varió al avanzar el desarrollo, así, con PCNA se observó una gran proliferación de células mesenquimáticas y epiteliales en las etapas iniciales (E14); la diferenciación, a distintos tipos celulares observada después del pico de proliferación, es coincidente con el incremento de la inmunomarcación con BMP-4 (E16), cuya curva de expresión fue antagónica a la de PCNA, patrón que se repitió en edades más avanzadas (E18), indicando la participación de esta molécula en mecanismos de diferenciación celular. La inmunomarcación de la actividad apoptótica fue siempre menor a la de los otros anticuerpos, aumentando levemente en las últimas edades, coincidiendo con la remodelación pulmonar, lo que podría indicar que éste sería su rol principal en el desarrollo pulmonar. En las etapas iniciales, junto con el desarrollo de los primeros conductos respiratorios, se observó con VEGF-A la formación de una red vascular por vasculogénesis paralela a estas estructuras. En edades más avanzadas se detectaron en la zona periférica del esbozo pulmonar, células endoteliales inmunomarcadas con fvW, formando por angiogénesis pequeños vasos sanguíneos relacionados estrechamente a los futuros alvéolos pulmonares. Al avanzar el desarrollo (E17) ambas redes se fusionaron para lograr al momento del nacimiento, un órgano capaz de realizar una adecuada función de hematosis. La aplicación del método de PAS permitió observar, desde las primeras edades la relación de la membrana basal con la diferenciación y organización de células epiteliales de los conductos respiratorios y la desorganización de ésta en el extremo distal del conducto que se dividirá dicótomicamente, así como también un aumento de la reacción PAS positiva en el mesénquima próximo a este punto de bifurcación. La reacción de PAS permitió visualizar la actividad secretora de células diferenciadas, coincidiendo con la mayor expresión de BMP-4. Así, en E15 se detectó reacción PAS en células epiteliales de conductos respiratorios correspondientes a células caliciformes, coincidiendo con inmumarcación con BMP-4 en las mismas células. También se encontró tinción PAS en AEC II lo que se corrobora con la fuerte reacción positiva en el interior de los sacos alveolares, desde E17 hasta el nacimiento, como consecuencia de la secreción de surfactante pulmonar por estos neumocitos. Estas complejas interacciones dan como resultado un sistema respiratorio funcional que culmina después del nacimiento