Rol de la vía de señalización Notch durante el desarrollo de estructuras craneofaciales

• Carbonell-Medina, Belfran Alcides ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Revista Facultad de Odontología: Universidad de Antioquia, ISSN 0121-246X, ISSN-e 2145-7670, Vol. 26, Nº. 1, 2014 (Ejemplar dedicado a: Revista Facultad de Odontología Universidad de Antioquia), págs. 164-179
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • the role of notch signaling pathway in the development of craniofacial structures
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    La vía de señalización NOTCH es un mecanismo de señalización célula-célula conservado evolutivamente entre las especies, el cual es indispensable para un correcto desarrollo embrionario, mediando una variedad de procesos celulares como proliferación, diferenciación, apoptosis, transformación epitelio- mesénquimal, migración, angiogénesis, mantenimiento de células madre y definición de destino celular. Varios genes componentes de esta vía han sido implicados en el desarrollo de estructuras craneofaciales. El 80% de los pacientes con síndrome de Alagille, presentan mutaciones en el gen que codifica para el receptor Jagged1 (Jag1), acompañado de hipoplasia del tercio medio facial y de craneosinostosis esporádica. Ratones con mutaciones homocigotas en el gen Jagged2 (Jag2) presentan paladar hendido, como resultado de fusiones ectópicas entre la lengua y los procesos palatinos. Por otro lado, mutaciones inducidas en el gen Hes1 generan defectos en el desarrollo de estructuras craneofaciales, derivadas de las células de la cresta neural craneal (CCNC) que incluyen: paladar hendido, agenesia del hueso frontal, malformación de base craneal y disminución en el tamaño del maxilar superior e inferior. Recientes estudios han evidenciado alteraciones durante la morfogénesis dental de ratones mutantes Jagged2-/-, acompañada de defectos en la citodiferenciación de ameloblastos y deficiente deposición de matriz de esmalte. Estos estudios muestran cómo la vía de señalización NOTCH está implicada en el desarrollo de una variedad de estructuras craneofaciales como paladar, dientes, maxilares y cráneo. Por esta razón, el propósito del presente artículo es presentar una revisión de las diferentes funciones de la vía NOTCH durante el desarrollo de estas estructuras craneofaciales, y de las alteraciones resultantes cuando existen mutaciones en algunos genes componentes de la vía NOTCH, como Jagged2, Jagged1, Hes1, Notch1 y Notch2.

  • English

     The NOTCH signaling pathway is a cell-cell signaling mechanism evolutionarily conserved among species, which is essential for proper embryonic development as it participates in a variety of cellular processes such as proliferation, differentiation, apoptosis, epithelial- mesenchymal transformation, migration, angiogenesis, stem cell maintenance, and cell fate determination. Several genes of this pathway have been implicated in the development of craniofacial structures. 80% of Alagille syndrome patients have mutations in the gene that codes for receptor Jagged1 (Jag1), along with midface hypoplasia and sporadic craniosynostosis. Mice with gene Jagged2 (Jag2) homozygous mutations present cleft palate as a result of ectopic fusions between the tongue and palatal processes. Similarly, mutations induced in the Hes1 gene produce developmental defects in craniofacial structures resulting from cranial neural crest cells (CrnNC), including cleft palate, frontal bone agenesis, cranial base malformation, and reduced size of upper and lower maxilla. Recent studies have shown alterations during tooth morphogenesis in Jagged2-/- mutant mice, accompanied by defects in ameloblasts cytodifferentiation and poor enamel matrix deposition. These studies show that NOTCH signaling pathway is involved in the development of a variety of craniofacial structures such as palate, teeth, maxillaries, and skull. The purpose of this article is to review the different functions of NOTCH signaling during the development of these craniofacial structures and the alterations resulting from mutations in some NOTCH signaling genes such as Jagged2, Jagged1, Hes1, Notch1, and Notch2.