Campo morfogenético - Morphogenetic field

AG Gurwitsch analisou o desenvolvimento embrionário do ouriço-do-mar como um campo vetorial , como se a proliferação de células em órgãos fosse provocada por supostas forças externas.

Na biologia do desenvolvimento do início do século XX, um campo morfogenético é um grupo de células capaz de responder a sinais bioquímicos distintos e localizados , levando ao desenvolvimento de estruturas ou órgãos morfológicos específicos . As extensões espaciais e temporais do campo embrionário são dinâmicas e, dentro do campo, há uma coleção de células em interação a partir das quais um órgão específico é formado. Como um grupo, as células dentro de um determinado campo morfogenético são restritas: assim, as células em um campo de membro se tornarão um tecido de membro, aquelas em um campo cardíaco se tornarão tecido de coração. No entanto, a programação celular específica de células individuais em um campo é flexível: uma célula individual em um campo cardíaco pode ser redirecionada via sinalização célula a célula para substituir células específicas danificadas ou ausentes. Os discos imaginários em larvas de insetos são exemplos de campos morfogenéticos.

Desenvolvimento histórico

O conceito de campo morfogenético, fundamental no início do século XX para o estudo do desenvolvimento embriológico, foi introduzido pela primeira vez em 1910 por Alexander G. Gurwitsch . Apoio experimental foi fornecido pelos experimentos de Ross Granville Harrison , transplantando fragmentos de um embrião de salamandra em diferentes locais.

Harrison foi capaz de identificar "campos" de células produtoras de órgãos como membros, cauda e guelras e mostrar que esses campos poderiam ser fragmentados ou ter células indiferenciadas adicionadas e uma estrutura final normal completa ainda resultaria. Portanto, considerou-se que era o "campo" das células, e não as células individuais, que eram padronizadas para o desenvolvimento subsequente de órgãos específicos. O conceito de campo foi desenvolvido posteriormente por Hans Spemann , amigo de Harrison , e depois por Paul Weiss e outros. O conceito era semelhante ao significado do termo enteléquia de vitalistas como Hans Adolf Eduard Driesch (1867–1941).

Na década de 1930, no entanto, o trabalho de geneticistas, especialmente Thomas Hunt Morgan , revelou a importância dos cromossomos e genes para controlar o desenvolvimento, e o surgimento da nova síntese em biologia evolutiva diminuiu a importância percebida da hipótese de campo. Morgan era um crítico particularmente severo dos campos, uma vez que o gene e o campo eram vistos como competidores pelo reconhecimento como a unidade básica da ontogenia . Com a descoberta e o mapeamento de genes de controle mestre, como os genes homeobox, a preeminência dos genes parecia assegurada. Mas, no final do século XX, o conceito de campo foi "redescoberto" como uma parte útil da biologia do desenvolvimento. Verificou-se, por exemplo, que diferentes mutações poderiam causar as mesmas malformações, sugerindo que as mutações estavam afetando um complexo de estruturas como uma unidade, unidade que pode corresponder ao campo da embriologia do início do século XX.

Scott Gilbert propôs que o campo morfogenético é um meio termo entre os genes e a evolução. Ou seja, os genes atuam sobre campos, que então atuam sobre o organismo em desenvolvimento. Jessica Bolker descreveu os campos morfogenéticos não apenas como estruturas ou órgãos incipientes, mas como entidades dinâmicas com seus próprios processos de desenvolvimento localizados, que são centrais para o campo emergente da biologia evolutiva do desenvolvimento ("evo-devo"). Em 2005, Sean B. Carroll e colegas mencionam os campos morfogenéticos apenas como um conceito proposto pelos primeiros embriologistas para explicar a descoberta de que um botão do membro anterior poderia ser transplantado e ainda dar origem a um membro anterior; eles definem "campo" simplesmente como "uma região discreta" em um embrião.

Referências

Leitura adicional

links externos

• Veja um modelo de campo morfogenético e simulação em: Lahoz-Beltra, R., Selem Mojica, N., Perales-Gravan, C., Navarro, J., Marijuan, PC, 2008. Towards a Morphogenetic Field Theory. [1]