Organoides: fundamentos, presente y futuro / Organoids: fundamentals, present and future

RESUMEN Los organoides son estructuras miniaturizadas, generadas principalmente a partir de células madre pluripotentes inducidas, que se cultivan en el laboratorio conservando sus características innatas o adquiridas. Tienen el potencial de reproducir procesos de desarrollo biológico, modelar procesos patológicos que permitirán el descubrimiento de nuevos fármacos y propicien la medicina regenerativa. Sin embargo, estas experiencias requieren perfeccionamiento constante porque pueden haberse realizado variaciones en la constitución de estos órganos. Por ello, el presente artículo tiene como objetivo revisar la información actualizada sobre organoides y sus procesos experimentales básicos y recientes, empezando por la gastrulación, para tratar de imitar, en lo posible, la formación de las tres capas: ectodermo, mesodermo y endodermo, incluyendo los factores que intervienen en la inducción, diferenciación y maduración en la generación de estos organoides. Asimismo, el diseño y preparación de medios de cultivo altamente especializados que permitan obtener el órgano seleccionado con la mayor precisión y seguridad. Se realizó una búsqueda de artículos originales y de revisión publicados en PubMed, Nature y Science. Los artículos se seleccionaron por sus resúmenes y por su texto completo. Las conclusiones de este articulo destacan las ventajas futuras en el uso y aplicaciones de los organoides.

ABSTRACT Organoids are tiny structures, mainly generated from induced pluripotent stem cells, which are cultured in the laboratory while retaining their innate or acquired characteristics. They have the potential to reproduce biological development processes, model pathological processes that will enable the discovery of new drugs and promote regenerative medicine. However, these processes require constant improvement because variations may have occurred in the constitution of the organs. Therefore, this article aims to review updated information on organoids and their basic and recent experimental processes, starting with gastrulation, in an attempt to mimic, as much as possible, the formation of the three layers: ectoderm, mesoderm and endoderm; as well as the information regarding the factors involved in the induction, differentiation and maturation during the generation of organoids. Likewise, the design and preparation of highly specialized culture media that allow obtaining the selected organ with the highest precision and safety. We searched for original and review articles published in PubMed, Nature and Science. Articles were selected for their abstracts and full text. The conclusions of this article highlight the future advantages in the use and applications of organoids.

Holoprosencefalia semilobar y malformaciones asociadas: reporte de caso y algunas consideraciones / Semilobar holoprosencephaly and associated malformations: case report and some considerations

RESUMEN: El defecto más común del prosencéfalo es la holoprosencefalia (HPE), caracterizada por ausencia en la división del prosencéfalo. La holoprosencefalia tiene una prevalencia de 1/10.000 en recién nacidos; la ciclopía de 1/100.000 nacidos y la agnatia asociada a holoprosencefalia de 0,8 a 10 %. El objetivo fue describir las características morfológicas e histopatológicas de un feto humano con holoprosencefalia y sus malformaciones asociadas. Se estudió un feto masculino. Se le realizó microdisección bajo el estereomicroscopio, toma de microfotografías con cámara AxioCam y software AxioVision 4.8, y estudio histopatológico. La edad gestacional estimada fue de 12,4-13,2 semanas, encontrándose como hallazgos la HPE semilobar asociada a ciclopía, esbozo oral hipoplásico sin apertura oral, cubierta por una membrana y ausencia de labios. El estudio histopatológico reportó: ojo con lente, retina y córnea únicos; en la cara, probóscide con cartílago tubular en formación asociado a mesénquima y cubierta muscular esquelética, y cavidad oral pequeña, circunscrita por mandíbula hipoplásica conformada por cartílago. Se revisa la literatura y se reafirma la necesidad de estudio multidisciplinario de esta patología para mejorar su comprensión.

SUMMARY: The most common defect of the forebrain is holoprosencephaly (HPE), characterized by absence in the forebrain division. Holoprosencephaly has a prevalence of 1 / 10,000 in newborns; the cyclopia of 1 / 100,000 births and the agnathia, in a series of cases of holoprosencephaly ranges from 0.8 to 10 %. The objective was the description of the morphological and histopathological characteristics of fetus with holoprosencephaly and its associated malformations. A male fetus was studied. Microdissection was performed under the stereomicroscope, taking microphotographs with AxioCam camera and AxioVision 4.8 software, and histopathological study. The estimated gestational age was 12.4-13.2 weeks, the findings were semilobar HPE, associated with cyclopia, hypoplastic oral outline without buccal opening, covered by a membrane and lips absence. The histopathological study reported: eye with lens, retina and cornea only; in the face, proboscis with tubular cartilage in formation associated with mesenchyme and musculoskeletal sheath, and small oral cavity, delimited by hypoplastic mandible conformed by cartilage. The literature is reviewed and reaffirmed the need for multidisciplinary studies of this disease to improve their understanding.

Desarrollo embrionario del capaz pimelodus grosskopfii (Steindachner, 1879) / Embryonic development of capaz pimelodus grosskopfii (Steindachner, 1879)

El conocimiento del desarrollo embrionario en los peces es especialmente importante en especies nativas con potencial para la piscicultura, en virtud que permite identificar eventos morfológicos y cronológicos, necesarios para establecer prácticas de manejo durante las fases de incubación y larvicultura. El capaz (Pimelodus grosskopfii) es una especie con potencial para cultivo comercial, por sus hábitos alimenticios omnívoros y aceptación de su carne en el mercado. Para estudiar el desarrollo embrionario de la especie, ejemplares adultos sexualmente maduros fueron inducidos a la reproducción con extracto de hipófisis de carpa (5,75 y 4,0 mg Kg-1, hembras y machos, respectivamente). Los óvulos seminados fueron incubados en un sistema de flujo ascendente de 30 L a 27 +/- 1 °C. Las muestras (n=30) fueron colectadas al momento de la extrusión, durante la fertilización y cada 15 minutos a partir de las 0 horas postfertilización (HPF) hasta las 2 horas y cada 30 minutos desde las 2 HPF hasta 5 HPF; finalmente, entre las 5 HPF y la eclosión, cada 60 minutos. Los óvulos fertilizados presentaron forma esférica, sin adherencias y con amplio espacio perivitelino. El desarrollo embrionario finalizó a las 12 HPF. La diferenciación del polo animal y vegetal ocurrió a las 0,2 HPF, el primer clivaje a las 0,3 HPF, el blastodisco alto y estratificado a las 1,8 HPF, el blastodisco achatado a las 3,3 HPF, la epibolia < a 50 por ciento se observó a las 4 HPF, el cierre del blastoporo a las 5,7 HPF, la diferenciación cráneo caudal e inicio de la neurolación a las 7 HPF, la diferenciación de las vesículas ópticas, óticas y vesícula de Kupffer a las 8,5 HPF, la liberación de la cola del vitelo a las 10 HPF, los primeros movimientos se observaron a las 10,5 HPF y finalmente la eclosión ocurrió a las 12 HPF. Las larvas al eclosionar presentaron una longitud total de 2987+/-67 um, sin pigmentación, tracto digestivo rudimentario, sin abertura bucal ni anal y presencia de cromatóforos...

The knowledge of embryonic development in fish is important in native species with potential for fish farming, by virtue of which it makes possible to identify morphological and chronological events to establish management practices during incubation periods and larviculture. The capaz (Pimelodus grosskopfii) is a species with potential for commercial crop, due to their omnivorous eating habits and acceptance of its meat in the market. To study the embryonic development of the species, sexually mature adult specimens were induced to reproduce with carp pituitary extract (5.75 and 4.0 mgKg-1, females and males, respectively). The inseminated oocytes were incubated in an upward flow system 30 a 27 +/- 1 ° C. The samples (n = 30) were collected at the same time of the extrusion, during fertilization, and every 15 minutes starting from 0 to 2 hours post fertilization (HPF) and every 30 minutes from 0 to 2 HPF, and every 30 minutes from 2 to 5 HPF; finally, between 5 HPF and hatching every 60 minutes. The fertilized oocytes had a spherical shape without adhesions and large perivitelline space. Embryonic development took 12 HPF. The differentiation in animal and vegetal pole occurred at 0.2 HPF, the first cleavage at 0.3 HPF, stratified and high blastodisc at 1.8 HPF, flattened blastodisc at 3.3 HPF, the epiboly <50 percent was observed at 4 HPF, the closure of the blastopore at 5.7 HPF, cranial-caudal differentiation and starting the neurolation at 7 HPF, the differentiation of the optic vesicles, otic and Kupffer's vesicle at 8.5 HPF, tail of the vitelum was released at 10 HPF, first movements were observed at 10.5 and finally hatching occurred at 12 HPF. When the larvae hatched, they showed a total length of 2987+/-67 µm, without depigmentation, rudimentary digestive system without oral and anal opening and the presence of chromatophores on the yolk sac.

Desarrollo embrionario del sistema nervioso central y órganos de los sentidos: revisión / Embryonic central nervous system and sense organ development: review

El sistema nervioso tiene origen en la capa germinal ectodérmica. Así como en la vida posnatalel sistema nervioso está claramente diferenciado en sistema nervioso central y periférico,en su etapa embrionaria la formación de cada uno sigue caminos diferentes, pero cercanos.Esta revisión hace hincapié en la formación del sistema nervioso central y de estructurasespecíficas, como los órganos de los sentidos. Se presenta un breve recorrido por procesoscomo la gastrulación, la neuralización y la formación de placodas hasta llegar a las diferentesestructuras que conforman el sistema nervioso central y los órganos de los sentidos...

The nervous system has its origin in the well-known ectodermic germinal layer. During thepostnatal life, the nervous system is clearly differentiated in central nervous system andperipheral nervous system. During the embryonic stage, all the components follow differentpaths but they are still close to each other. This review focuses on the central nervoussystem and development of the sense organs. It includes a brief review of processes suchas gastrulation, neurulation and development of cranial placodes and the structures thatmake up the central nervous system and the sense organs...