Flatworm asexual multiplication implicates stem cells and regeneration

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Abstract:

The phenomenon of asexual multiplication is rare in the animal kingdom, but it occurs in all main flatworm taxa. In the present paper, we review data regarding the presence of different forms of asexual multiplication in flatworms and argue that the presence of a population of totipotent or pluripotent stem cells, "neoblasts", is a primitive feature of decisive importance for the developing potential of flatworms. Next we present information on the role of stem cells in fission, head regeneration, and pharynx regeneration of planarians. Furthermore, the tracing of neoblasts in lower flatworms and cestodes is presented, and the results indicating heterogeneity of the neoblast pool are discussed. Finally, the mode by which the neoblasts are stimulated to divide, migrate, and differentiate and the nature of the interactions are discussed. We focus on (i) biogenic amines and neuropeptides, (ii) the role of neuropeptides in the early stage of regeneration, (iii) the evidence for the influences of growth factors and nitric oxide, and (iv) the influence of weak electromagnetic fields. We discuss the pattern in which a gradient system of morphogens and (or) a hierarchical system of inductions is expressed in development.

Bien que la multiplication asexuelle soit un phénomène rare dans le règne animal, elle existe chez tous les principaux taxons de vers plats. Notre synthèse examine les données qui appuient l'existence de différentes formes de multiplication asexuelle chez les vers plats et avance l'idée que la présence de populations de cellules-souches totipotentes ou pluripotentes, « les néoblastes », est un caractère primitif d'importance capitale dans le potentiel de développement des vers plats. Nous présentons aussi des informations sur le rôle des cellules-souches dans la fission et dans la régénération de la tête et du pharynx chez les planaires. De plus, nous discutons du dépistage des néoblastes chez les vers plats primitifs et chez les cestodes, ainsi que des résultats qui montrent l'hétérogénéité du pool de néoblastes. Enfin, nous traitons de la manière dont la division, la migration et la différentiation des néoblastes est stimulée, de même que de la nature des interactions entre ceux-ci. Nous mettons en évidence (i) les amines biogènes et les neuropetides, (ii) le rôle des neuropetides dans les premiers stades de la régénération, (iii) les indices d'une influence des facteurs de croissance et de l'oxyde nitrique et (iv) l'influence de champs électromagnétique de faible amplitude. Nous discutons d'une organisation dans laquelle un système de gradients de substances morphogènes et (ou) un système hiérarchique d'inductions s'expriment au cours du développement.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2004

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