Via de sinalização BMP e a evolução da matriz extracelular do placóide do cristalino - Ikesaki, Sara Makie (2024)
A sinalização da via da proteína morfogenética óssea (BMP) é essencial para o desenvolvimento embrionário. O BMP está envolvido em diversos eventos embrionários, incluindo, mas não se limitando, ao desenvolvimento do sistema nervoso central e a formação do placóide do cristalino. A atuação da matriz extracelular (MEC) também é importante para a coordenação da morfogênese, desempenhando um papel crucial na organização tecidual. Tanto a atuação da MEC como a sinalização de BMP são necessárias para a coordenação da morfogênese óptica. Nosso laboratório observou anteriormente que a via de BMP é importante para o espessamento do epitélio do ectoderma placoidal do cristalino e alterações na arquitetura da MEC na região óptica. Neste projeto propomos aprofundar a caracterização da evolução da matriz extracelular óptica e sua relação com a via de BMP. Primeiramente, observamos a modificação histológica das fibras de colágeno na MEC óptica durante o desenvolvimento óptico inicial do embrião de galinha. Posteriormente, procuramos novos componentes da MEC através da análise de dados de scRNA-seq do cristalino de embriões camundongos, observando os genes altamente variáveis (HVG). Observamos a presença de mRNA codificador de Colágeno IX (gene Col9a1) na neuroretina, Colágeno IV (Col4a2) e Colágeno XVIII (Col18a1) na ectoderme periplacoidal e, por fim, Colágeno XIII (Col13a1) no placóide do cristalino. Também identificamos a expressão de componentes específicos da via de BMP em subpopulações ópticas distintas. Entre estes, identificamos Ahnak como expresso especificamente na subpopulação de células identificadas como periplacodal. Finalmente, identificamos o receptor de BMP do tipo 1A (BMPR1A) e BMP7 como os componentes mais intensamente expressos da via canônica de BMP. Validamos nossas conclusões sobre Ahnak caracterizando seu padrão de expressão proteica durante o desenvolvimento óptico inicial. Posteriormente, comparamos o nível de atividade canônica de BMP na região placoidal e periplacoidal, utilizando um plasmídeo sensível a Smad (BRE-GFP). Além disso, observamos que tanto o BMPR1A quanto o BMPR1B constitutivamente ativos são suficientes para aumentar a atividade periplacoidal de BMP. Juntos, esses resultados aprofundam as mudanças dinâmicas da MEC óptica e descrevem a contribuição individual dos tecidos ópticos.