La organogénesis es la fase del desarrollo embrionario que comienza al final de la gastrulación y continúa hasta el nacimiento . Durante la organogénesis, las tres capas germinales formadas a partir de la gastrulación (el ectodermo , el endodermo y el mesodermo ) forman los órganos internos del organismo. [1]
Las células de cada una de las tres capas germinales experimentan una diferenciación , un proceso en el que las células menos especializadas se vuelven más especializadas a través de la expresión de un conjunto específico de genes. La diferenciación celular está impulsada por cascadas de señalización celular. [2] La diferenciación está influenciada por señales extracelulares como los factores de crecimiento que se intercambian con las células adyacentes, lo que se denomina señalización yuxtracrina , o con las células vecinas en distancias cortas, lo que se denomina señalización paracrina . [3] Las señales intracelulares (una señalización celular en sí misma, señalización autocrina ) también desempeñan un papel en la formación de órganos. Estas vías de señalización permiten la reorganización celular y garantizan que los órganos se formen en sitios específicos dentro del organismo. [1] El proceso de organogénesis se puede estudiar utilizando embriones y organoides. [4]
El endodermo es la capa germinal más interna del embrión que da origen a los órganos gastrointestinales y respiratorios mediante la formación de revestimientos epiteliales y órganos como el hígado, los pulmones y el páncreas. [5] El mesodermo o capa germinal media del embrión formará la sangre, el corazón, los riñones, los músculos y los tejidos conectivos. [5] El ectodermo o capa germinal más externa del embrión en desarrollo forma la epidermis, el cerebro y el sistema nervioso. [5]
Aunque cada capa germinal forma órganos específicos, en la década de 1820, el embriólogo Heinz Christian Pander descubrió que las capas germinales no pueden formar sus respectivos órganos sin las interacciones celulares de otros tejidos. [1] En los humanos, los órganos internos comienzan a desarrollarse entre 3 y 8 semanas después de la fertilización. Las capas germinales forman órganos mediante tres procesos: pliegues, divisiones y condensación. [6] Los pliegues se forman en la hoja germinal de las células y generalmente forman un tubo cerrado que se puede ver en el desarrollo del tubo neural de los vertebrados. Se pueden formar divisiones o bolsas en la hoja germinal de las células formando vesículas o elongaciones. Los pulmones y las glándulas del organismo pueden desarrollarse de esta manera. [6]
Un paso primario en la organogénesis de los cordados es el desarrollo de la notocorda , que induce la formación de la placa neural y, en última instancia, del tubo neural en el desarrollo de los vertebrados. El desarrollo del tubo neural dará lugar al cerebro y la médula espinal. [1] Los vertebrados desarrollan una cresta neural que se diferencia en muchas estructuras, incluidos los huesos, los músculos y los componentes del sistema nervioso central . La diferenciación del ectodermo en la cresta neural, el tubo neural y el ectodermo de superficie a veces se denomina neurulación y el embrión en esta fase es la neurula. El celoma del cuerpo se forma a partir de una división del mesodermo a lo largo del eje del somita [1]
En las plantas, la organogénesis ocurre continuamente y sólo se detiene cuando la planta muere. En el brote , los meristemos apicales del brote producen regularmente nuevos órganos laterales ( hojas o flores ) y ramas laterales. En la raíz , las nuevas raíces laterales se forman a partir de tejido interno débilmente diferenciado (por ejemplo, el periciclo del polo xilemático en la planta modelo Arabidopsis thaliana ). In vitro y en respuesta a cócteles específicos de hormonas (principalmente auxinas y citoquininas ), la mayoría de los tejidos vegetales pueden desdiferenciarse y formar una masa de células madre totipotentes en división llamada callo . Luego, puede ocurrir la organogénesis a partir de esas células. El tipo de órgano que se forma depende de las concentraciones relativas de las hormonas en el medio. La organogénesis de las plantas se puede inducir en cultivos de tejidos y utilizar para regenerar plantas. [7]
La definición del diccionario de organogénesis en Wikcionario