Origin and early development of the chicken adenohypophysis

Abstract

La adenohipófisis (ADH) es un importante órgano endocrino implicado en la regulación de muchos procesos fisiológicos. La morfogénesis tardía de este órgano en las etapas del tubo neural es bien conocida: el primordio de ADH epitelial es reconocido como una invaginación del techo estomodeo (bolsa de Rathke), cuyas paredes después espesar y diferenciar, como sucede con el primordio, se convierten en pediculado, y luego se separan del estomodeo. El primordio se asocia a la superficie pial del hipotálamo basal, junto al campo neurohipofísico (NH; futura pituitaria posterior), desde la cual se separa para migrar a la placa precordal de las células (PP). Una vez que se envaina el NH, el ADH rodea e integra con la glándula pituitaria. En cambio, poco se sabe sobre el origen exacto de los precursores de la ADH en la placa neural y cómo el primordio alcanza el estomodeo. Por ese motivo, hemos producido en el pollo una suerte de ADH en etapas tempranas de la placa neural, que fue amplificado con marcadores de genes. Por medio de experimentos de etiquetado, asignado la presunción de ADH, pudimos seguir el enlace inicial en su transformación en bolsa de Rathke. El origen de la ADH fue corroborado por ser estrictamente extraneural, es decir, radica en la etapa HH4/5 anterior de la placa neural (ANP) en el campo Pre-placodal. El primordio de la ADH está completamente separado del límite anterior de las células neuronales y de la cercana placodes olfativa tanto en las células precursoras como en el perfil molecular de plegado del cabezal de las etapas posteriores. La placode se hace visible como una característica molecular a partir del engrosamiento ectodérmico desde la etapa HH10 en adelante. La aparición de la geno-arquitectura de la ADH se produce gradualmente en la zona intermedia y en los lóbulos anterior del tubo neural.

The adenohypophysis (ADH) is an important endocrine organ involved in the regulation of many physiological processes. The late morphogenesis of this organ at neural tube stages is well known: the epithelial ADH primordium is recognized as an invagination of the stomodeal roof (Rathke’s pouch), whose walls later thicken and differentiate as the primordium becomes pediculated, and then fully separated from the stomodeum. The primordium attaches to the pial surface of the basal hypothalamus, next to the neurohypophyseal field (NH; future posterior pituitary), from which it was previously separated by migrating prechordal plate (pp) cells. Once the NH evaginates, the ADH surrounds it and jointly forms with it the pituitary gland. In contrast, little is known about the precise origin of the ADH precursors at neural plate stages and how the primordium reaches the stomodeum. For that reason, we produced in the chicken a specific ADH fate map at early neural plate stages, which was amplified with gene markers. By means of experiments labeling the mapped presumptive ADH, we were able to follow the initial anlage into its transformation into Rathke’s pouch. The ADH origin was corroborated to be strictly extraneural, i.e., to lie at stage HH4/5 outside of the anterior neural plate (anp) within the pre-placodal field. The ADH primordium is fully segregated from the anterior neural border cells and the neighboring olfactory placodes both in terms of precursor cells and molecular profile from head fold stages onwards. The placode becomes visible as a molecularly characteristic ectodermal thickening from stage HH10 onwards. The onset of ADH genoarchitectonic regionalization into intermediate and anterior lobes occurs at closed neural tube stages.