Diferenciació cel·lular
De Wikipedia, l'enciclopèdia lliure
La diferència de cel·lulars és el procés pel qual les cèl·lulas adquireixen una forma i una funció determinada durant el desenvolupament embrionari o la vida d'un organisme pluricelular, especialitzant-se en un tipus cel·lular. La morfologia de les cèl·lules canvia notablement durant la diferenciació, però el material genètic o genoma, roman inalterable, amb algunes excepcions.
Una cèl·lula capaç de diferenciar-se en diversos tipus cel·lulars es diu pluripotente. Aquestes cèl·lules es diuen cèl·lules mare en els animals i cèl·lules meristemàtiques en les plantas superiors. Una cèl·lula capaç de diferenciar-se en tots els tipus cel·lulars d'un organisme es diu totipotente. En els mamífers, només el zigot i les cèl·lules embrionàries joves són totipotentes, mentre que en les plantes, moltes cèl·lules diferenciades poden tornar-se en totipotentes.
Contingut |
Introducció
En la immensa majoria dels organismes pluricelulares, totes les cèl·lules no són idèntiques. Per exemple, les cèl·lules que formen la pell en l'ésser humà són diferents de les cèl·lules que componen els òrgans interns. No obstant això, tots els diferents tipus cel·lulars deriven d'una sola cèl·lula inicial o zigot, procedent de la fecundació d'un òvul per un espermatozoide, gràcies a la diferenciació cel·lular. La diferenciació és un mecanisme mitjançant el qual una cèl·lula no especialitzada s'especialitza en nombrosos tipus cel·lulars que formen el cos com els miocitos (cèl·lules musculars), els hepatòcits (cèl·lules del fetge) o fins i tot les neuronas (cèl·lules del sistema nerviós). Durant la diferenciació, certs genés són expressats mentre que uns altres són reprimits. Aquest procés és intrínsecament regulat gràcies al material epigenético de les cèl·lules. Així, la cèl·lula diferenciada es desenvoluparà en estructures específiques i adquirirà determinades funcions.
L'especialització cel·lular té com resultat els següents fets:
- La cèl·lula fa un treball concret
- La cèl·lula desenvolupa una forma característica
- Es produeixen canvis en el citoplasma de la cèl·lula, relacionats amb la diferent activitat dels diferents orgànuls cel·lulars
La diferenciació pot afectar als canvis de nombrosos aspectes de la fisiologia de la cèl·lula com la grandària, la forma, la polaritat, la activitat metabòlica, la sensibilitat a certs senyals i l'expressió de gens. Tots aquests aspectes poden ser modificats durant la diferenciació. En citopatología, el nivell de diferenciació cel·lular és utilitzat com una mesura de la progressió d'un càncer.
Tot el que som prové de la Carito i radica en la primera camota formada després de la fecundació.
Les cèl·lules dels mamífers
Les cèl·lules dels mamífers es poden classificar en tres categories: Les cèl·lules de la línia germinal, les cèl·lules somàtiques i les cèl·lules mare. Cadascuna de les prop de 100 mil milions de cèl·lules del cos humà posseeix la seva pròpia còpia del genoma, excepte certes cèl·lules que han perdut el seu nucli cel·lular durant la seva diferenciació, com és el cas dels hematíes. La majoria de les cèl·lules són diploides, és a dir, que posseeixen dues còpies de cada cromosoma. Aquestes cèl·lules es diuen cèl·lules somàtiques. La majoria de les cèl·lules que formen el cos humà són d'aquesta categoria.
Totes les cèl·lules de la línia germinal estan destinades a la formació de gàmetas (òvuls o espermatozoides) i són les úniques capaces de transmetre el seu material genètic a les generacions següents. La cèl·lula mare és l'única que té la capacitat de dividir-se indefinidament i proporcionar cèl·lules especialitzades.
La diferenciació en el transcurs del desenvolupament
El desenvolupament comença quan un espermatozoide fecunda un òvul i crea una sola cèl·lula que pugues potencialment formar un organisme sencer. Durant la primera hora després de la fecundació, aquesta cèl·lula ou o zigot es divideix en diverses cèl·lules idèntiques.
Encara que en cada mitosi, d'una cèl·lula mare es formen dues cèl·lules filles idèntiques, en un moment donat, que marca el començament de l'especialització, una de les dues cèl·lules filles s'especialitza, i manté la seva capacitat de divisió, mentre que l'altra no ho fa i perd la capacitat per tornar-se a dividir.
En l'ésser humà, al voltant de quatre hores després de la fecundació i després de diversos cicles cel·lulars, aquestes cèl·lules comencen a especialitzar-se i formar una esfera que creix cridada blastocisto. Aquesta esfera posseeix una capa de cèl·lules externes (les cèl·lules perifèriques) i un grup de cèl·lules internes, cridades cèl·lules de la massa interna, que formaran tots els teixits del cos humà. Malgrat això, aquestes cèl·lules soles no poden formar individualment a un organisme sencer, aquestes cèl·lules són qualificades com pluripotentes. Aquestes cèl·lules continuen diferenciant-se fins a formar les cèl·lules mare que produiran les cèl·lules dels teixits ben definits. Per exemple, les cèl·lules mare de la sang situades en la medul·la òssia, produeixen els hematíes, leucòcits i les plaquetas, i les cèl·lules mare de la pell formaran tots els tipus cel·lulars que constitueixen els teixits dérmicos. Aquestes cèl·lules mare més especialitzades es diuen multipotentes.
Mentre s'ha cregut que tota la informació genètica estava codificada exclusivament en els gens del ADN no s'ha sabut explicar què és amb exactitud el que desencadena que en un determinat moment del desenvolupament, en dividir-se una cèl·lula, es generin dues cèl·lules filles no idèntiques. És a dir, cèl·lules en les quals determinats gens s'expressen de forma diferent. No obstant això, recentment amb el desenvolupament de la Epigenética s'ha pogut donar resposta a aquesta important qüestió. La clau està en els reguladors mestres dels gens que estan en el citoplasma. Els reguladors mestres són proteïnes que activen o reprimeixen l'expressió de gens específics. El fet que actuïn des del citoplasma és el que aporta l'extraordinària versatilitat que té aquest procés ja que n'hi ha prou que es produeixin petites alteracions en el contingut del citoplasma perquè es generin cèl·lules filles diferents a les seves progenitores. Hi ha dos mecanismes pels quals s'altera la composició del citoplasma. Un mecanisme entra en acció quan els reguladors sintetitzats en la generació cel·lular anterior es distribueixen de forma asimètrica dins del material citoplasmàtic a causa de les seves diferents afinitats químiques. Això provoca que els citoplasmes de les cèl·lules filles siguin diferents. L'altre mecanisme consisteix en la penetració de diferents reguladors a través de la membrana cel·lular provinents del mitjà o de cèl·lules veïnes. Per un o un altre mecanisme, la diferenciació del contingut del citoplasma és la causa de la diferenciació cel·lular.
Diferenciació cel·lular i càncer
En les neoplàsias, el concepte de diferenciació es refereix al grau de especialització de les cèl·lules neoplásicas. Una cèl·lula neoplásica indiferenciada, és una cèl·lula més primitiva que aquelles del teixit del com prové i per tant, amb major capacitat mitòtica. D'aquí el concepte que una cèl·lula neoplásica més diferenciada és aquella més semblant en les seves funcions a una cèl·lula normal del teixit del com prové i una cèl·lula poc diferenciada és aquella cèl·lula menys diferenciada del teixit original i menys especialitzada.
Molt diferenciada = Molt semblada al teixit original. Poc diferenciada = Molt diferent al teixit original.
Anaplasia: quan hi ha falta de diferenciació i les cèl·lules tenen formes i grandàries diverses i molts nuclis i nucléolos.
