Una transdeterminació en biologia representa la reprogramació d’una cèl·lula somàtica diferenciada. En general, el procés de diferenciació de les cèl·lules somàtiques des de l’òvul fecundat fins a l’organisme completament format és irreversible. No obstant això, en determinades condicions, es pot reprogramar una cèl·lula determinada en la seva diferenciació.
Què és la transdeterminació?
En general, el procés de diferenciació de les cèl·lules somàtiques des de l’òvul fecundat fins a l’organisme completament format procedeix de manera irreversible. Transdeterminació significa la transformació d’un estat determinat a un altre estat determinat. En biologia, la transdeterminació es caracteritza per la reprogramació d’una cèl·lula corporal ja diferenciada en una altra cèl·lula corporal diferenciada. En el cas dels humans i de la majoria d’animals pluricel·lulars, el desenvolupament dels organismes comença amb la cèl·lula de l’òvul fecundat. A partir d’aquesta primera cèl·lula es desenvolupa tot l’organisme. A mesura que les cèl·lules es divideixen, es produeix una diferenciació o especialització creixent de les cèl·lules individuals durant l'embriogènesi. Així es desenvolupen els òrgans. Fetge les cèl·lules, per exemple, tenen la mateixa informació genètica que cor cèl · lules. En ambdós tipus de cèl·lules, però, la informació genètica necessària en cada cas és requerida per diferents gens. Durant la diferenciació, certs gens són silenciats per metilacions o modificacions de les histones. La diferenciació es produeix fent silenciar diferents gens de línia cel·lular a línia cel·lular. Així, en la transdeterminació, els gens inactius es reactiven i els gens activats prèviament tornen a ser inactius. Un exemple seria la transformació complexa de pell cel·la a fetge cèl · lula.
Funció i tasca
L’òvul fecundat és la primera cèl·lula de l’organisme. És la cèl·lula mare original de totes les cèl·lules altament diferenciades posteriors. En aquest context, juntament amb les primeres vuit cèl·lules, s’anomena cèl·lula mare totipotent. Aquestes primeres cèl·lules encara són completament indiferenciades i es poden convertir en un organisme independent. Després de la vuitena divisió cel·lular, es formen cèl·lules mare pluripotents o embrionàries. Aquests encara es poden transformar en cèl·lules de les tres capes germinals (ectoderma, mesoderma, endoderma). Tot i això, ja han perdut la capacitat de desenvolupar-se en organismes independents. Un desenvolupament posterior condueix a les cèl·lules mare postembrionàries, que es divideixen en cèl·lules mare fetals, neonatals i adultes, en funció de l'etapa de desenvolupament. Les cèl·lules mare postembrionàries ja representen diferents llinatges cel·lulars que poden transformar-se en sistemes d’òrgans específics. També tenen un potencial de diferenciació, que, tanmateix, només està relacionat amb tipus de cèl·lules específiques. Es coneixen com a cèl·lules mare multipotents. Per exemple, les cèl·lules mare neuronals encara es poden transformar en diferents formes de cèl·lules nervioses, però ja no en sang cèl · lules. És possible la transdiferenciació o transdeterminació de les cèl·lules. No obstant això, és controvertit si es pot reprogramar una cèl·lula corporal completament diferenciada. Per fer-ho, caldria activar simultàniament l’expressió de milers de gens i desactivar-los simultàniament milers d’altres per transformar un pell cèl·lula en una cèl·lula muscular, per exemple. Fins ara, s'ha suposat que només les cèl·lules mare adultes encara són capaces d'això. El seu potencial de diferenciació transcendeix fins i tot el cotiledó. La reprogramació sol produir-se en dos passos. En primer lloc, es produeix la diferenciació de la cèl·lula. Després, després de les divisions cel·lulars, es torna a diferenciar en una altra orientació. Dins de l'organisme, aquesta transdeterminació té lloc, per exemple, a cicatrització de ferides. Les cèl·lules mare adultes es converteixen en una gran varietat de tipus de cèl·lules necessàries per al procés de curació. Per a la medicina, això suposadament obrirà perspectives excel·lents en el futur com a alternativa a l’actual trasplantament tecnologia. Els òrgans malalts es podrien cultivar directament a partir de les pròpies cèl·lules mare adultes del pacient. Anys de tractament farmacològic per limitar les reaccions de rebuig passarien a ser del passat. En diversos estudis in vitro de cultius cel·lulars, es podia aconseguir la diferenciació i la diferenciació de les cèl·lules amb l’ajut d’un factor de creixement. En el context de la investigació de cèl·lules mare, es va descobrir que les cèl·lules mare podrien substituir les cèl·lules destruïdes en un infart de miocardi. Tanmateix, els resultats també suggereixen que la curació no es basa en la substitució per les cèl·lules trans-diferenciades, sinó en l'estimulació del procés de creixement i diferenciació cel·lular. Les cèl·lules mare adultes també resulten efectives en la regeneració cartílag i os.
Malalties i malalties
En relació amb la transdeterminació, les malalties greus es produeixen repetidament. El desenvolupament de càncer es basa en la diferenciació de cèl·lules del cos. Els canvis dins de la cèl·lula poden provocar una divisió cel·lular indiferenciada, que es pot estendre per tot el cos formant-se metàstasi. Les causes poden incloure mutacions somàtiques, virus, o perfils de cèl·lules fora de control durant els processos de curació. La diferenciació es pot produir ràpidament. Tanmateix, també hi ha formes de càncer en què el tumor roman diferenciat durant molt de temps. Tot i això, no es produeix cap nova diferenciació després de la fase de la diferenciació. Les cèl·lules que es divideixen estan degenerades i s’allunyen de l’estat inicial després de cada divisió cel·lular. La informació genètica també està subjecta a canvis constants. Per exemple, cicatrització de ferides és un procés natural basat en la transdeterminació. Aquí, les cèl·lules mare adultes es transformen en diferenciades pell cèl · lules, teixit connectiu cèl·lules o cèl·lules d'altres tipus. En casos rars, però, es pot formar un tumor maligne com a conseqüència de les constants divisions cel·lulars. Una situació similar també es pot produir després de reaccions immunitàries. Entre altres coses, els limfomes en són una expressió sistema immune això està fora de control.
