Bmp signaling is required for intestinal growth and morphogenesis

Batts, Lorene; Polk, D. Brent; DuBois, Raymond N.; Kulessa, Holger

doi:10.1002/dvdy.20741

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“…Our results indicated that BMP-4 suppresses cell proliferation of the connective tissue during the intestinal remodeling, similar to the suppression of mesenchymal cell proliferation by BMP-4 during the embryonic gut organogenesis in higher vertebrates (Smith et al, 2000;Batts et al, 2006). This suggests a conserved BMP-4 function in the mesenchymal tissues for the transition from the embryonic to postembryonic intestine.…”

Section: Shh/bone Morphogenetic Protein-4 Signaling Pathwaysupporting

confidence: 80%

“…Indeed, the Shh/BMP-4 signaling pathway shown to be involved in the amphibian intestinal remodeling has also been proposed to play roles in the embryonic gut organogenesis of terrestrial vertebrates (Roberts, 2000;Zhang et al, 2001; and the postembryonic epithelial cell-renewal of the mammalian intestine (Howe et al, 2001;Madison et al, 2004;Haramis et al, 2004;He et al, 2004He et al, , 2007Batts et al, 2006). Mutations in members of this pathway are known to be associated with the numerous malformations (Litingtung et al, 1998;Ramalho-Santos et al, 2000) and diseases (Howe et al, 2001;de Santa Barbara et al, 2002Berman et al, 2003;Beachy et al, 2004;He et al, 2004;Nielsen et al, 2004).…”

Section: Perspectivesmentioning

confidence: 99%

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Regulation of adult intestinal epithelial stem cell development by thyroid hormone during Xenopus laevis metamorphosis

Ishizuya‐Oka

Shi

2007

Developmental Dynamics

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During amphibian metamorphosis, most or all of the larval intestinal epithelial cells undergo apoptosis. In contrast, stem cells of yet-unknown origin actively proliferate and, under the influence of the connective tissue, differentiate into the adult epithelium analogous to the mammalian counterpart. Thus, amphibian intestinal remodeling is useful for studying the stem cell niche, the clarification of which is urgently needed for regenerative therapies. This review highlights the molecular aspects of the niche using the Xenopus laevis intestine as a model. Because amphibian metamorphosis is completely controlled by thyroid hormone (TH), the analysis of TH response genes serves as a powerful means for clarifying its molecular mechanisms. Although functional analysis of the genes is still on the way, recent progresses in organ culture and transgenic studies have gradually uncovered important roles of cell-cell and cell-extracellular matrix interactions through stromelysin-3 and sonic hedgehog/bone morphogenetic protein-4 signaling pathway in the epithelial stem cell development. Developmental Dynamics 236:3358 -3368, 2007.

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Section: Shh/bone Morphogenetic Protein-4 Signaling Pathwaysupporting

confidence: 80%

Section: Perspectivesmentioning

confidence: 99%

Regulation of adult intestinal epithelial stem cell development by thyroid hormone during Xenopus laevis metamorphosis

Ishizuya‐Oka

Shi

2007

Developmental Dynamics

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“…In the mammalian intestine, recent studies reported that BMP-4 signaling represses crypt formation and polyp growth (Haramis et al, 2004;Batts et al, 2006) through suppression of Wnt signaling in epithelial proliferating cells (He et al, 2004). However, in the present study, exogenous BMP-4 had no effect on cell proliferation of the epithelium on day 5, when a small number of adult progenitor cells appear and most actively proliferate, whereas the larval epithelium undergoing apoptosis hardly proliferates (Ishizuya-Oka et al, 2001b.…”

Section: Bmp-4 Promotes Adult Epithelial Differentiationcontrasting

confidence: 80%

“…In this regard, the function of BMP-4 antagonizes Shh, which promotes cell proliferation of the connective tissue (Ishizuya-Oka et al, 2001b). Similarly, in the embryonic gut of higher vertebrates, BMP-4 represses the proliferating activity of mesenchymal cells (Smith et al, 2000;Batts et al, 2006), suggesting that the BMP-4 function is conserved among the species and that its effects last in the postembryonic intestine. In contrast, in the present study, BMP-4 had no effect on cell proliferation of muscles, another mesenchymal tissue, in the X. laevis intestine, in agreement with no expression of BMPR-IA mRNA in the muscles.…”

Section: Bmp-4 Suppresses Cell Proliferation In the Connective Tissuementioning

confidence: 99%

Shh/BMP‐4 signaling pathway is essential for intestinal epithelial development during Xenopus larval‐to‐adult remodeling

Ishizuya‐Oka

Hasebe

Shimizu

et al. 2006

Developmental Dynamics

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“…Se ha visto la vía de señalización Hedgehog sirve de morfógeno radial, afectando la posición celular y las decisiones proliferativas entre el mesénquima y el epitelio. La familia BMP también es importante en la formaciones de vellosidades y en el patrón de formación endodérmico/epitelial, mediando relaciones epitelio-mesenquimáticas, de hecho la inhibición de BMP genera un número exagerado de criptas (Batts et al, 2006). Wnts y FGFs también cooperan con Hedgehog y BMP durante el patrón radial del intestino.…”

Section: Especializaciones Del Esófago: Buche Y Vejiga Natatoriaunclassified

Desarrollo del Aparato Digestivo

Roa¹,

Meruane²

2012

Int. J. Morphol.

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RESUMEN:El aparato digestivo deriva del endodermo y el mesodermo, que forman su epitelio y la musculatura lisa respectivamente. Al igual que en el resto de los sistemas, existe un interacción epitelio-mesenquimática mediada por moléculas como Hedgehog, BMP y FoxF1 que determinan el crecimiento intestinal en sus ejes principales. Los genes Hox, junto con el resto de las moléculas, participan en la regionalización del sistema digestivo. En sus inicios lo denominaremos intestino primitivo, formado por un tubo endodérmico que deriva del saco vitelino; dividiéndose en intestino anterior, medio y posterior. En esta revisión veremos cómo estos 3 segmentos darán origen a las diferentes estructuras del sistema digestivo en los vertebrados.PALABRAS CLAVE: Sistema digestivo; Intestino primitivo; Endodermo; Mesodermo. INTRODUCCIÓNEl diseño del tubo digestivo está relacionado con la dieta del organismo. Si bien la digestión comienza en la cavidad bucal, el procesamiento del alimento se produce en el tubo digestivo; proceso que involucra la degradación del bolo, la absorción del sus constituyentes disponibles y la eliminación de los restos indigeribles. Debido a que la dieta varía entre distintos grupos de vertebrados, los tubos digestivos pueden ser significativamente distintos entre vertebrados relacionados filogenéticamente. La mayor parte de los vertebrados tienen un tubo digestivo formado por un esófago, un estómago, intestinos y una cloaca. Por muy distintos que parezcan ser, todos comparten un diseño similar subyacente (Starck, 2003).El desarrollo del aparato digestivo se rige por un patrón conservado a lo largo de las especies (McLin et al., 2009). En términos muy generales sigue la secuencia de eventos que van desde la gastrulación, formación del intestino primitivo desde el endodermo y aposición de parte de la hoja esplácnica del mesodermo lateral (Gilbert, 2005) Debido al plegamiento del embrión durante el perío-do somítico, la parte dorsal del saco vitelino queda incluida dentro de éste y constituye el intestino primitivo, un tubo endodérmico que consta de tres partes intestino anterior, intestino medio e intestino posterior (Fig.1a) La mayor parte del epitelio de revestimiento y de las glándulas del tubo digestivo se originan en el endodermo del intestino primitivo (Wells & Melton, 1999). El tejido muscular, el conectivo y el peritoneo visceral de la pared del tubo derivan de la hoja esplácnica del mesodermo.El intestino anterior, cerrado en fondo de saco, contribuye cefálicamente a formar la membrana bucofaríngea junto con el revestimiento ectodérmico que se aplica por fuera. El intestino medio permanece ampliamente comunicado con el saco vitelino ubicado fuera del embrión. El intestino posterior, termina también en fondo de saco y forma junto con el ectodermo, la membrana cloacal (Figs. 1a y b). Del intestino posterior nace una evaginación larga denominada alantoides que se hace extraembrionaria y forma parte del pedículo embrionario y posteriormente se convierte en un anexo embrionario muy importante en la for...

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Bmp signaling is required for intestinal growth and morphogenesis

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