Al cos humà s'han aïllat més de 200 tipus de cèl·lules, cadascuna de les quals té el mateix codi hereditari. Tots ells es van desenvolupar primer a partir d'un embrió unicel·lular i després pluricel·lular, que una mica més tard es va dividir en tres capes germinals. A partir de cadascuna de les seves parts s'han desenvolupat teixits del cos, on es troben aproximadament el mateix tipus de cèl·lules. Al mateix temps, gairebé tots es van desenvolupar a partir del mateix grup de predecessors. Aquest procés s'anomena diferenciació cel·lular. Es tracta d'una adaptació local de la cèl·lula a les necessitats reals de l'organisme, la implementació de les funcions programades en el seu codi hereditari.
Caracterització de cèl·lules i teixits
Les cèl·lules somàtiques del cos tenen el mateix conjunt de cromosomes, independentment de la finalitat funcional. No obstant això, es diferencien en el fenotip, que s'explica per la seva preparació per realitzar diverses tasques localsteixits biològics. Un fenotip és el resultat de l'expressió d'un conjunt genètic específic en un entorn específic. I en condicions diferents, les cèl·lules amb el mateix material genètic es desenvolupen de manera diferent, tenen característiques morfològiques diferents i realitzen funcions específiques.
Un organisme molt desenvolupat ho necessita per a la formació de molts teixits que formen els seus òrgans. En aquest cas, els teixits es creen a partir d'un grup homogeni de precursors de tija. Aquest procés s'anomena diferenciació cel·lular. Es tracta d'una cadena d'esdeveniments dirigits a fer créixer una població cel·lular segons criteris predeterminats per al creixement i desenvolupament dels teixits biològics del cos. És la base del creixement d'un organisme i la seva organització pluricel·lular.
Essència de la diferenciació
En termes de biologia molecular, la diferenciació cel·lular és el procés d'activació d'algunes parts dels cromosomes i desactivació d' altres. És a dir, empaquetament o desenrotllament compacte de seccions de cromosomes, que els fa disponibles per a la lectura d'informació hereditària. En l'estat conjugat, quan els gens estan empaquetats en heterocromatina, la lectura és impossible i, en la forma expandida, les seccions desitjades del codi genètic estan disponibles per a l'ARN missatger i la posterior expressió. Això vol dir que la diferenciació cel·lular és una tipificació regulada no estricta del mateix tipus d'empaquetament de cromatina.
Citocines i missatgers
Com a resultat, un grup de cèl·lules es va diferenciar en idèntiquescondicions morfològiques semblants, hi ha una despriralització de seccions idèntiques de cromosomes. I en el curs de l'exposició a missatgers intercel·lulars, reguladors locals de la diferenciació cel·lular, s'activen les seccions desitjades de gens i es produeix la seva expressió. I per tant, les cèl·lules dels teixits biològics produeixen les mateixes substàncies i fan funcions similars, per a les quals es proporciona aquest procés. Des d'aquest punt de vista, la diferenciació cel·lular és un efecte dirigit dels factors moleculars (citocines) sobre l'expressió de la informació genètica.
Receptors de membrana
Les cèl·lules del mateix teixit tenen un conjunt similar de receptors de membrana, la presència dels quals està controlada pels assassins T del sistema immunitari. La pèrdua d'un receptor cel·lular del tipus desitjat o l'expressió d'un altre, no destinat a una localització determinada pel risc d'oncogènesi, provoca una agressió cel·lular dirigida contra el "violador". El resultat serà la destrucció de la cèl·lula, la diferenciació de la qual no seguia les regles previstes per la influència dels missatgers intercel·lulars dels reguladors especialitzats.
Diferenciació immune
Les cèl·lules immunitàries tenen molècules receptores especials anomenades grups de diferenciació. Aquests són els anomenats marcadors, que es poden utilitzar per entendre les condicions en què es van desenvolupar els immunòcits i amb quines finalitats estan destinats. Se sotmeten a un llarg i complex procés de diferenciació, en cada etapa del qual s'eliminen i destrueixen grups de limfòcits que han desenvolupat un nombre insuficient de receptors, o en la seva interacció ambanticossos detectats "incompliment".
Grups cel·lulars i teixits
La majoria de cèl·lules del cos es divideixen en dos durant la reproducció mitòtica. En la seva etapa preparatòria, la informació genètica es duplica, després de la qual cosa es formen dues cèl·lules filles amb un conjunt similar de gens. No només les parts actives dels cromosomes estan subjectes a còpia, sinó també les conjugades. Per tant, en els teixits, les cèl·lules diferenciades després de la divisió donen lloc a dues noves cèl·lules filles que tenen material genètic similar al conjunt somàtic complet de cromosomes. Tanmateix, no poden diferenciar-se en altres cèl·lules, ja que no poden migrar de manera natural a altres condicions d'hàbitat, és a dir, a altres missatgers de diferenciació.
Creixement de la població cel·lular
Immediatament després de la divisió de dues cèl·lules filles, reben un conjunt especial d'orgànuls que van heretar de la mare. Aquests elements funcionals més petits ja estan preparats per realitzar les tasques necessàries en un teixit biològic determinat. Per tant, la cèl·lula filla només necessita augmentar el volum de les cavitats del reticle endoplasmàtic i augmentar de mida.
A més, l'objectiu del desenvolupament cel·lular és obtenir un subministrament adequat de nutrients i oxigen unit. Per fer-ho, en el cas de la inanició d'oxigen o d'energia, allibera factors d'angiogènesi a l'espai intercel·lular. Al llarg d'aquestes àncores broten nous vasos capil·lars, que alimentaran el grup.cel·les.
El procés d'augment de mida, l'obtenció d'un subministrament adequat d'oxigen i substrats energètics i l'expansió dels orgànuls intracel·lulars amb un augment de la taxa de producció de proteïnes s'anomena creixement cel·lular. És la base del creixement d'un organisme pluricel·lular i està regulada per nombrosos factors de proliferació. En algun moment, en arribar a la mida màxima, per un senyal de l'exterior o per coincidència, la cèl·lula cultivada es tornarà a dividir per la meitat, augmentant encara més la mida del teixit biològic i de l'organisme en conjunt.
Diferenciació mesodèrmica
Com a demostració clara de la diferenciació de les cèl·lules mare i els seus "descendents" més desenvolupats, hauríem de considerar la transformació de la capa germinal mesodèrmica del cos humà. Del mesoderm, un grup de cèl·lules mare amb la mateixa estructura i que es desenvolupen en presència de factors de diferenciació, s'originen poblacions cel·lulars com el nefrotom, el somita, l'esplancnotome, el mesenquima esplancnotòmal i el canal paramesonèfric.
De cada una d'aquestes poblacions s'originaran formes intermèdies de diferenciació, que posteriorment donaran lloc a les cèl·lules d'un organisme adult. En particular, a partir del somita es desenvolupen tres grups cel·lulars: miotoma, dermatoma i escleròtom. Les cèl·lules del miotoma donaran lloc a cèl·lules musculars, escleròtom (cartílag i ossos) i dermatoma: teixit conjuntiu de la pell.
El nefrotom dóna lloc a l'epiteli dels ronyons i conductes deferents, i l'epiteli uterí es diferenciarà del canal paramesonèfrictubs i úter. El fenotip de les cèl·lules esplancnòtoms es prepararà mitjançant factors de diferenciació per a la seva transformació en mesoteli (pleura, pericardi i peritoneu), miocardi, còrtex suprarenal. El mesènquima de l'esplancnòtom és el material de partida per al desenvolupament de poblacions cel·lulars de sang, teixit muscular connectiu i llis, vasos sanguinis i cèl·lules microglials.
El creixement de les cèl·lules en aquestes poblacions, la seva divisió i diferenciació múltiple és la base per donar suport a la viabilitat d'un organisme pluricel·lular. Aquest procés també s'anomena histogènesi: el desenvolupament de teixits a partir de precursors cel·lulars com a resultat de la seva diferenciació i transformació del fenotip d'acord amb la influència dels factors extracel·lulars que regulen el seu desenvolupament.
Diferenciació de cèl·lules vegetals
Les funcions d'una cèl·lula vegetal depenen de la seva ubicació, així com de la presència de moduladors i supressors del creixement. L'embrió d'una planta en la composició de llavors no té zones vegetatives i germinals, i per tant, després de la germinació, les ha de desenvolupar, la qual cosa és necessària per a la reproducció i el creixement. I fins que arribi el moment favorable per a la seva germinació, romandrà latent.
A partir del moment en què es rep el senyal de creixement, les funcions de les cèl·lules vegetals es començaran a realitzar juntament amb un augment de mida. Les poblacions cel·lulars establertes a l'embrió passaran per una fase de diferenciació i es transformaran en vies de transport, parts vegetatives, estructures germinals.
