Orientaci\u00f3n 3D de las c\u00e9lulas del cart\u00edlago en la placa de crecimiento de la espinilla de un rat\u00f3n, vistas con MAP 3D. En el hueso sano (izquierda), la mayor\u00eda de las c\u00e9lulas est\u00e1n alineadas aproximadamente en la misma direcci\u00f3n (rojo o naranja); en el hueso de un mutante Gdf5 (derecha), una desviaci\u00f3n de 90 grados (azul) es m\u00e1s com\u00fan. Cr\u00e9dito: Instituto Weizmann de Ciencias <\/p>\n
A medida que nuestros cuerpos crecen durante la ni\u00f1ez y la pubertad, nuestra estatura final y la forma de nuestro esqueleto est\u00e1n determinadas en gran medida por las placas de crecimiento\u00e1reas de nuevo crecimiento en ambos extremos de los huesos largos, como los de los brazos , piernas, manos y pies. Estas \u00e1reas se expanden, y el cart\u00edlago del que est\u00e1n hechas se endurece gradualmente hasta convertirse en tejido s\u00f3lido, agregando longitud y anchura a los huesos. Investigadores del Instituto de Ciencias Weizmann han desarrollado un m\u00e9todo que permite examinar, por primera vez, la composici\u00f3n celular de las placas de crecimiento en tres dimensiones. El m\u00e9todo ha permitido nuevos conocimientos sobre el crecimiento de huesos sanos y las formas en que este crecimiento puede verse interrumpido en el enanismo. <\/p>\n
Hace casi un siglo, los cient\u00edficos que estudiaban el crecimiento \u00f3seo ya hab\u00edan hablado de la necesidad de centrarse en los cambios en las c\u00e9lulas del cart\u00edlago en ambos extremos de los huesos largos. Estas c\u00e9lulas crean una especie de plantilla que luego se reemplaza por tejido \u00f3seo mineralizado, y la desviaci\u00f3n de la norma en estas c\u00e9lulas puede presagiar problemas futuros. \u00abSi el cart\u00edlago es anormal, terminas con un hueso anormal; puede ser demasiado corto, demasiado largo o deformado\u00bb, explica el Prof. Elazar Zelzer del Departamento de Gen\u00e9tica Molecular, quien dirigi\u00f3 el equipo de investigaci\u00f3n.<\/p>\n
Todav\u00eda no estaba disponible una forma efectiva de rastrear los procesos que experimentan las c\u00e9lulas del cart\u00edlago dentro de la placa de crecimiento. Los m\u00e9todos para examinar estas c\u00e9lulas proporcionaron im\u00e1genes en dos dimensiones, dando a los investigadores solo una imagen parcial del volumen y la disposici\u00f3n espacial de las c\u00e9lulas. Adem\u00e1s, los m\u00e9todos de alta resoluci\u00f3n produjeron im\u00e1genes detalladas, pero solo de peque\u00f1as porciones de la placa de crecimiento, por lo que no se ve\u00eda la imagen completa.<\/p>\n
La estudiante de doctorado Sarah Rubin en el laboratorio de Zelzer dirigi\u00f3 el nuevo estudio, en el que ella y los otros cient\u00edficos crearon un m\u00e9todo de varios pasos, MAP 3D, para explorar cientos de miles de c\u00e9lulas de cart\u00edlago en tres dimensiones. Primero, los cient\u00edficos tratan el tejido de la placa de crecimiento con productos qu\u00edmicos que lo hacen transparente para que puedan obtener im\u00e1genes utilizando una t\u00e9cnica llamada microscop\u00eda de l\u00e1mina de luz. Luego cortan las im\u00e1genes en segmentos y aplican una serie de algoritmos que caracterizan las celdas en cada secci\u00f3n transversal. Finalmente, vuelven a mapear las c\u00e9lulas en la imagen completa, obteniendo un mapa 3D de alta resoluci\u00f3n de toda la placa de crecimiento que revela la forma y el tama\u00f1o de todas las c\u00e9lulas del cart\u00edlago, as\u00ed como su orientaci\u00f3n espacial y organizaci\u00f3n.<\/p>\n
El m\u00e9todo muestra, con un detalle sin precedentes, lo que sucede con las c\u00e9lulas dentro de la placa de crecimiento, y ya anul\u00f3 una suposici\u00f3n previa sobre el crecimiento \u00f3seo. Se sab\u00eda que las c\u00e9lulas del cart\u00edlago que nacen en ambas puntas del hueso cambian continuamente, por lo que las \u00abm\u00e1s viejas\u00bb, es decir, las m\u00e1s cercanas a la mitad del hueso, se encuentran en la etapa final de transformaci\u00f3n. En estudios anteriores, estas c\u00e9lulas \u00abm\u00e1s antiguas\u00bb parec\u00edan casi diez veces m\u00e1s grandes que las de la etapa anterior. Pero cuando los cient\u00edficos utilizaron MAP 3D para observar las placas de crecimiento de los ratones, descubrieron que este supuesto salto de tama\u00f1o hab\u00eda sido en realidad una ilusi\u00f3n resultante de las distorsiones de las im\u00e1genes bidimensionales. M\u00e1s bien, el aumento en el tama\u00f1o de las c\u00e9lulas es relativamente gradual, y gran parte de \u00e9l tiene lugar en la etapa pr\u00f3xima a la final de la transformaci\u00f3n de las c\u00e9lulas.<\/p>\n
En la placa de crecimiento de un hueso de la espinilla de un rat\u00f3n sano (izquierda), las c\u00e9lulas del cart\u00edlago aumentar gradualmente de volumen, desde el m\u00e1s peque\u00f1o (azul), en la punta, hasta el m\u00e1s grande (rojo), m\u00e1s cerca de la mitad del hueso. En un mutante Gdf5 (derecha), se interrumpe este aumento gradual. Cr\u00e9dito: Instituto de Ciencias Weizmann <\/p>\n
Con mapas 3D, los cient\u00edficos tambi\u00e9n lograron resolver dos acertijos de larga data relacionados con una forma de enanismo llamada s\u00edndrome Grebe, que es causada por una mutaci\u00f3n en el gen Gdf5. Se sab\u00eda que este gen regulaba la formaci\u00f3n de articulaciones, por lo que no estaba claro por qu\u00e9 su forma mutada hace que las personas nazcan con extremidades severamente acortadas y deformadas. Tampoco estaba claro por qu\u00e9 la placa de crecimiento que dio lugar a tales huesos anormales en personas con el s\u00edndrome parec\u00eda ser completamente normal en estudios anteriores.<\/p>\n
Cuando los cient\u00edficos aplicaron MAP 3D a los huesos de ratones transg\u00e9nicos j\u00f3venes al tener la mutaci\u00f3n Gdf5, el m\u00e9todo revel\u00f3 toda una gama de anormalidades en la placa de crecimiento que no hab\u00edan sido detectadas por estudios previos. Estas anormalidades sugirieron que adem\u00e1s de su papel en la formaci\u00f3n de articulaciones, el gen Gdf5 regula la transformaci\u00f3n de las c\u00e9lulas del cart\u00edlago dentro de la placa de crecimiento. Cuando este gen fue mutado, las c\u00e9lulas del cart\u00edlago no aumentaron de tama\u00f1o en las etapas correctas, su forma era anormal y no estaban correctamente orientadas.<\/p>\n
\u00abPiense en canicas apretadas si altera su forma, no lo har\u00e1\u00bb. No podr\u00e9 empaquetarlos en una caja de la misma manera que antes\u00bb, dice Rubin. \u00abDel mismo modo, las c\u00e9lulas de cart\u00edlago alteradas no se pueden organizar correctamente dentro de la placa de crecimiento y esto impide que el hueso se alargue normalmente\u00bb.<\/p>\n
El nuevo m\u00e9todo proporciona un medio para explorar m\u00e1s a fondo los mecanismos celulares que operan dentro de la placa de crecimiento en hueso que est\u00e1 sano, as\u00ed como en el afectado por diversas anomal\u00edas. Tambi\u00e9n se puede usar para estudiar las influencias externas en el hueso, por ejemplo, c\u00f3mo su crecimiento se ve afectado por la interacci\u00f3n con los m\u00fasculos.<\/p>\n
Zelzer dice que \u00abla placa de crecimiento puede verse como un motor que impulsa el alargamiento del hueso Ahora hemos levantado el cap\u00f3 para observar de cerca c\u00f3mo funciona este motor y qu\u00e9 sucede cuando se descompone\u00bb.<\/p>\n
La investigaci\u00f3n se public\u00f3 en Nature Communications. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El equipo alcanza un hito en su esfuerzo por tratar los trastornos \u00f3seos M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Sarah Rubin et al, Application of 3D MAPs pipeline identifica la secuencia morfol\u00f3gica a la que se someten los condrocitos y la funci\u00f3n reguladora de GDF5 en este proceso, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038\/s41467-021-25714-0 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature Communications <\/p>\n Proporcionado por el Instituto de Ciencias Weizmann Cita<\/strong>: Haciendo transparente el crecimiento \u00f3seo (diciembre de 2021 17) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-12-bone-growth-transparent.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Orientaci\u00f3n 3D de las c\u00e9lulas del cart\u00edlago en la placa de crecimiento de la espinilla de un rat\u00f3n, vistas con MAP 3D. En el hueso sano (izquierda), la mayor\u00eda de las c\u00e9lulas est\u00e1n alineadas aproximadamente en la misma direcci\u00f3n (rojo o naranja); en el hueso de un mutante Gdf5 (derecha), una desviaci\u00f3n de 90 grados … Continuar leyendo \u00abHaciendo transparente el crecimiento \u00f3seo\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-4285","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4285","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4285"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4285\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4285"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4285"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4285"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}