¿Por qué la diferenciación celular comienza con la mórula?

Supongo que la diferenciación celular tiene que empezar por alguna ruptura de simetría externa. La primera vez que hay dos tipos diferentes de células es la mórula con aproximadamente 16 células: hay unas 12-15 células formando la superficie de la mórula y unas 1-4 células en el interior de la mórula. Estos están expuestos a entornos locales física/químicamente diferentes que podrían ser los desencadenantes iniciales de la diferenciación celular.

ingrese la descripción de la imagen aquí

( fuente )

Preguntas:

  1. ¿Es correcto este tipo de argumento/imagen?

  2. ¿Cuáles son las diferencias significativas en los entornos de los blastómeros externos e internos de la mórula que desencadenan la diferenciación celular y cómo lo hacen?

Respuestas (1)

(Respuesta parcial) De hecho, tiene razón en que la posición interna frente a la externa es un diferenciador, pero aún existe controversia sobre si la posición es una causa o si la diferenciación realmente ocurre antes .

Durante mucho tiempo se ha creído que las células son idénticas dentro de esta bola al menos hasta que toman posiciones distintas dentro y fuera, pero ¿es esto cierto? Una serie de estudios [2, 3, 6, 7, 8, 9] durante los últimos 10 años que involucran una variedad de marcadores como gotas de aceite, tintes, perlas fluorescentes y proteínas, en conjunto, han cuestionado este punto de vista. Estos estudios indicaron que las células comienzan a desarrollar su identidad antes de lo esperado, antes de tomar posiciones internas o externas y, lo que es más importante, que estas diferencias entre las células son significativas, ya que sesgan el destino celular [2, 3, 6, 7, 8, 9] . Sin embargo, esta opinión no se ha sostenido universalmente porque otros grupos no detectaron las diferencias entre las células y, por lo tanto, se mantuvo la opinión de que la elección del destino celular es aleatoria [10, 11, 12]. También se propuso que el sesgo en el destino celular podría resultar simplemente de la forma de la zona pelúcida que rodea al embrión hasta la implantación [13], una interpretación que ha sido cuestionada [14]. La visión aleatoria (estocástica) del desarrollo se hizo popular porque parecía encajar más cómodamente con los experimentos que mostraban que las células embrionarias tempranas son plásticas y pueden adoptar diferentes destinos tras el trasplante.

La nueva contribución del grupo de Kevin Eggan [1] ahora desafía aún más la opinión de que el desarrollo temprano del ratón es estocástico.

Y de un artículo un poco más reciente :

Se ha encontrado que Drosophila tiene un patrón previo en ovocitos y cigotos. Varias moléculas que actúan como determinantes maternos del futuro eje del cuerpo (por ejemplo, ARNm bicoide) se localizan asimétricamente tanto en los ovocitos como en los embriones fertilizados de Drosophila [6]. No se ha identificado ninguna molécula de este tipo en el ovocito o embrión de ratón, aunque se han descrito ciertas asimetrías moleculares y estructurales en ovocitos de ratón no fertilizados. Por ejemplo, la proteína Par4 se localiza asimétricamente en los ovocitos de ratón [7], pero aún se desconoce si esta proteína se distribuye de manera desigual entre los blastómeros después de la fertilización. Además, se ha identificado la asimetría del transcriptoma en términos de regionalización del ARNm dentro de los ovocitos y cigotos de ratón, pero no se detectó dicha asimetría entre los blastómeros dentro de los embriones en etapa de 2 o 3 células [8]. Sin embargo, varios estudios recientes sugieren que existen diferencias moleculares entre los blastómeros del embrión de ratón ya en la etapa de 4 células. Estas heterogeneidades moleculares incluyen el nivel de H3R17me2 y H3R26me2 (dimetilación de la histona H3 en las argininas 17 y 26, respectivamente) [9] y el nivel de expresión de Cdx2 [10].

Wikipedia también menciona este hecho sobre Drosophila, por lo que, al menos para los insectos, parece no ser controvertido.

Pero ¿no se ha recibido la opinión de que los primeros aprox. 16 blastómeros son idénticos? ¿Qué significaría "antes"?
@HansStricker: agregué una cita del artículo.
¿Esto hace que mi pregunta no tenga sentido? Supongo que no, al menos no necesariamente. ¿Podría darse el caso de que todavía tenga lugar la "diferenciación por posición interior/exterior" (tal vez modulada por alguna "prediferenciación" antes)?
Una pregunta interesante podría ser: Si las 16 celdas de la mórula ya son de tipos ligeramente diferentes: ¿Existe una correlación entre la posición interna/externa y el tipo, es decir, las celdas de un tipo tienden a ser "internas" y las celdas del otro tipo tienden a ser blastómeros "externos". ¿Se ha investigado esto o no importa?
Finalmente: ¿No es un hecho que las células externas de la mórula se especializan en trofoblastos mientras que las células internas se especializan en embrioblastos ? ¿Y que lo hacen por "razones posicionales"? Internamente, es posible que los embrioblastos ya estén preespecializados, provocados por asimetrías aleatorias de estructura/distribución interna de proteínas.