La diferenciació en biologia caracteritza la transformació d’un estat poc diferenciat a un estat molt diferenciat. Aquest procés té una importància particular durant el desenvolupament de l’òvul fecundat en un organisme complet. Les pertorbacions en el procés de diferenciació poden lead a malalties greus com càncer o malformacions.
Què és la diferenciació?
La diferenciació biològica consisteix en l’especialització de cèl·lules mare indiferenciades en cèl·lules somàtiques diferenciades. La diferenciació biològica consisteix en l’especialització de cèl·lules mare indiferenciades en cèl·lules somàtiques diferenciades. Especialment durant l’embriogènesi i el creixement posterior, aquests processos tenen un paper destacat. No obstant això, els processos de diferenciació encara són importants per al manteniment de les funcions del cos en organismes adults. Inicialment, les cèl·lules mare indiferenciades encara tenen la capacitat de transformar-se en la resta de cèl·lules del cos. En el procés, diversos processos de diferenciació donen lloc a cèl·lules corporals especialitzades, que formen els diferents òrgans i, finalment, perden la capacitat de divisió. Hi ha diversos tipus de cèl·lules mare. Per exemple, les anomenades cèl·lules mare totipotents encara són capaces de transformar-les en un organisme complet. Les cèl·lules mare pluripotents, al seu torn, encara es poden diferenciar en totes les cèl·lules del cos. No obstant això, ja no és possible que es desenvolupin en organismes individuals. Les cèl·lules mare multipotents ja han aconseguit una certa diferenciació en una línia cel·lular específica. Tot i això, encara es poden diferenciar en totes les altres cèl·lules d’aquest llinatge cel·lular.
Funció i tasca
La diferenciació biològica representa un dels processos més importants en el desenvolupament d’organismes vegetals, animals o humans. Durant aquest procés, entre altres coses, les cèl·lules somàtiques cada vegada més altament diferenciades es desenvolupen a partir d’un òvul fecundat en diversos passos. La cèl·lula òvul fecundada és la primera cèl·lula mare totipotent, que inicialment se sotmet a la divisió cel·lular en quatre cèl·lules idèntiques. Cadascuna d’aquestes quatre cèl·lules es pot convertir en un organisme genèticament idèntic. Quan s’arriba a l’estadi de quatre cèl·lules, es produeix la formació del blastocist, que consisteix en cèl·lules mare embrionàries pluripotents. Aquestes cèl·lules mare pluripotents es poden desenvolupar a través de la següent etapa de diferenciació en les tres capes germinals ectoderma, entoderma i mesoderma i, per tant, representen el punt de partida de totes les cèl·lules del cos. No obstant això, a diferència de les cèl·lules mare totipotents, aquestes ja han perdut la capacitat de desenvolupar-se en organismes independents genèticament idèntics. Els tres cotiledons donen lloc a altres llinatges cel·lulars, que inicialment consisteixen en cèl·lules mare multipotents. En aquest procés, les cèl·lules mare multipotents són capaces de desenvolupar-se en tots els tipus de cèl·lules del llinatge cel·lular respectiu. Aquestes cèl·lules ja no tenen la capacitat de transformar-se en totes les altres cèl·lules somàtiques, ja que ja han assolit un grau de diferenciació més alt que les cèl·lules mare pluripotents. En els organismes animals i humans, el procés de diferenciació s’associa amb una determinació. La determinació es refereix a l’especificació d’una especialització un cop s’ha pres, amb el desenvolupament posterior de les línies cel·lulars que es transmeten per mitjans epigenètics. Per descomptat, les cèl·lules que ja s’han diferenciat prèviament es continuaran diferenciant en les cèl·lules del llinatge cel·lular corresponent com a part de la seva determinació. Tot i que la informació genètica general de cada cèl·lula és idèntica, la reclama de manera diferent general expressió en funció del tipus de cel·la. Això significa, entre altres coses, que en un fetge cèl·lula, per exemple, només es descodifica la informació genètica per a la funció hepàtica, mentre que tota la resta d'informació roman sense llegir. La diferenciació està influenciada per diversos factors interns o externs. Hormones i els factors de creixement, per exemple, tenen un paper important. Els contactes cel·lulars amb cèl·lules veïnes també determinen la direcció de la diferenciació. En determinades condicions, es pot produir la transdeterminació. En aquest cas, es canvia la determinació de la cel·la. Això juga un paper especialment a cicatrització de ferides. En aquests casos, si les cèl·lules ja estan diferenciades, perden la seva diferenciació i es tornen a diferenciar. No obstant això, si aquest procés es pertorba, càncer La diferenciació és essencial perquè l’organisme funcioni com un sistema biològic unificat.
Malalties i trastorns
No obstant això, durant la diferenciació cel·lular, es poden produir trastorns potencialment lead a malformacions d'òrgans durant l'embriogènesi. Per tant, n’hi ha alguns malalties genètiques amb displàsies d’òrgans múltiples. A més de malformacions del òrgans interns, l’aspecte extern és sovint desharmònic. Tot i això, també hi ha causes no genètiques de malformacions d’òrgans. Un exemple és l’agenèsia renal en absència de líquid amniòtic. Des de l’humà embrió només es pot desenvolupar dins de líquid amniòtic, aquí es produeix una diferenciació d’òrgans defectuosa a causa de la manca d’espai i també es veuen afectats altres òrgans i teixits. Drogues també pot alterar el procés de diferenciació durant l'embriogènesi. Un exemple ben conegut és el talidomida tranquil·litzant, que va causar danys al desenvolupament del creixement de la fetus durant primerenca gestació. Això es va fer públic el 1961 amb l’anomenat escàndol de la talidomida. Tot i això, també pot passar que les cèl·lules ja diferenciades es diferenciïn i es multipliquin incontrolablement. Aquesta situació és present a càncer. Com més avançada sigui la desdiferenciació de les cèl·lules, més maligne serà el tumor. Com es va esmentar anteriorment, la desdiferenciació és necessària en alguns casos quan hi ha una major necessitat de creixement cel·lular. Aquest és el cas, entre d 'altres, de cicatrització de ferides. No obstant això, en aquests processos, la desdiferenciació és seguida de la diferenciació cel·lular de nou. No obstant això, si no es produeix la diferenciació, es desenvolupa un càncer. Les mutacions somàtiques de les cèl·lules també poden afectar gens que influeixen en la diferenciació. Per tant, a mesura que envellim, augmenta la probabilitat de desenvolupar càncer.
