CAMPO MORFOGENÉTICO – ESBOZO DE MIEMBROS

 La morfogénesis, o formación de una nueva estructura, implica una pérdida de la simetría y 
de la homogeneidad celular, es decir, el establecimiento de ejes y diferenciación celular. 
Entonces, la formación de una nueva estructura se logra mediante la organización espacial de 
la diferenciación celular. A esto se le llama establecer un patrón.  
 Se define un campo morfogenético como un grupo de células que interpretan su posición 
en base a un mismo punto de referencia. Todas las células que forman parte de un campo 
morfogenético están determinadas a formar parte de una estructura particular. En un principio, 
esta especificación es lábil. 
 El esbozo de miembro se comporta como un campo morfogenético. Las poblaciones 
celulares que forman el esbozo son el miotomo de los somitas (formarán el músculos) y la hoja 
parietal del mesodermo lateral (formará el hueso), además del ectodermo general. 
INDUCCIÓN DEL ESBOZO DE MIEMBRO 
 La hoja parietal del mesodermo lateral secreta FGF en toda su extensión. Previo al 
momento de la formación de las extremidades, esta expresión se restringe sólo a las regiones 
del mesodermo lateral donde se formarán los esbozos de los miembros. Esta restricción se 
debe a la acción de proteínas Wnt, expresadas por el mesodermo intermedio. Wnt2b se 
expresa a la altura de los somitas 15 a 20, donde se formará la extremidad anterior, y Wnt8c se 
expresa desde del somita 25 hacia caudal, donde se formará la extremidad inferior. 
 Además de la expresión restringida de FGF, los genes HOX también contribuyen a la 
especificación del lugar donde se formarán los esbozos de las extremidades. 
 Las células de la hoja parietal del mesodermo lateral que aún expresan FGF inducen a las 
células del miotomo a migrar junto a ellas, para formar los esbozos de los miembros. 
 FGF especifica el lugar donde se formarán los esbozos de los miembros, pero no da 
identidad de miembro anterior o posterior. En esto está involucrada la expresión de los genes 
Tbx-5 y Tbx-4, que dan identidad de miembro superior o inferior, respectivamente. 
 Cuando las células mesenquimáticas provenientes de la hoja parietal del mesodermo 
lateral y del miotomo ingresan al campo morfogenético de la extremidad, inducen un 
engrosamiento en el ectodermo que las recubre, mediante FGF. La zona de ectodermo 
engrosado recibe el nombre de cresta apical ectodérmica (CAE). 
  
ESPECIFICACIÓN DEL EJE PRÓXIMO-DISTAL DEL MIEMBRO 
 Implica la diferenciación de la extremidad en estilópodo (porción proximal), zeugópodo
(porción media) y autópodo (porción distal). 16 
 El mesénquima del esbozo induce la formación de la CAE mediante la síntesis de FGF. 
Una vez formada la CAE, esta expresa a su vez FGF. El FGF secretado por el mesénquima 
induce a la CAE a secretar FGF, que induce al mesénquima a proliferar y mantener su 
pluripotencialidad. Así, se establece una retroalimentación positiva entre la CAE y el 
mesénquima, en la cual la síntesis de FGF por parte de uno, causa la síntesis de FGF por parte 
del otro. 
 Estas interacciones explican el crecimiento del esbozo en el eje próximo-distal, pero no su 
polarización. Existen dos modelos para explicar la regulación del crecimiento y la diferenciación 
próximo-distal: 
. Modelo de la zona de progreso 
 Este modelo está basado en el tiempo que pasan las células mesenquimáticas proliferando
en la zona de progreso (ZP). La ZP es una zona de mesénquima que se halla 200 micrones 
debajo de la CAE, en la cual las células mantienen su pluripotencialidad y proliferan 
intensamente. A medida que crece la extremidad, las células abandonan la ZP, ya que ésta 
mantiene su tamaño y su posición. Cuanto mayor es el tiempo que una célula pasa en la zona 
de progreso, mayor es el número de mitosis que alcanza y más distal es su especificación. 
 Entonces, las primeras células en abandonar la ZP formarán el estilópodo (porción 
proximal), mientras que las últimas formarán autópodo (porción distal).  
. Modelo de asignación temprana y expansión del progenitor 
 Postula que todas las células del mesénquima ya están especificadas, y que las divisiones 
mitóticas posteriores sólo expanden las poblaciones celulares. Entonces, se puede decir que 
este modelo esta basado en la ubicación espacial de las poblaciones celulares. 
  
 El código HOX especifica la identidad de los segmentos en el eje próximo distal del 
miembro. 
ESPECIFICACIÓN DEL EJE ANTEROPOSTERIOR DEL MIEMBRO 
 Este eje es especificado tempranamente por un pequeño bloque de mesénquima que se 
halla cerca de la unión posterior del esbozo naciente y el ectodermo general. Esta porción de 
mesénquima se denomina zona de actividad polarizante (ZAP). 
 La CAE induce en la ZAP a secretar la proteína sonic hedgehog (Shh). Esta inducción se 
da mediante FGF-8, y sólo se produce en la ZAP debido a que sus células poseen una 
competencia diferencial para responder a esta señal. 
 La secreción de Shh desde la ZAP induce en el resto del mesénquima a secretar BMP, lo 
que produce un gradiente de esta sustancia. Las distintas concentraciones de BMP en los 
mesénquimas interdigitales son los que dan identidad a cada dedo. 
 Cabe remarcar que Shh no se difunde fuera de la ZAP, es decir, no actúa como un 
gradiente. Shh se limita a inducir en el mesénquima un gradiente de BMP. 
  
ESPECIFICACIÓN DEL EJE DORSOVENTRAL DEL MIEMBRO 
 Este eje es especificado por genes de la familia Notch, que expresa la CAE. Estos genes 
se caracterizan por marcar fronteras entre mesénquimas (ver somitogénesis). Una molécula 
particularmente importante en la polaridad dorsoventral es Wnt7a, que se expresa en el 
ectodermo dorsal pero no en el ventral. Si experimentalmente se suprime la expresión esta
molécula, no se generan las estructuras dorsales (nudillos, uñas, etc.).