Din momentul concepției, organismul suferă multe modificări. Dezvoltându-se dintr-o singură celulă care conține materialul ereditar al părinților, crește datorită reproducerii și diferențierii celulelor. Acesta este un proces constant de menținere a vieții unui organism multicelular, care se bazează pe multe interacțiuni intercelulare. La fiecare etapă a vieții, specializarea celulelor se schimbă și devine din ce în ce mai îngustă.
Celule și țesuturi
Un grup de celule cu aceleași caracteristici morfofiziologice, situate în același loc și care rezolvă aceleași sarcini, se numește țesut. Organele sunt formate din țesuturi, iar organismele sunt formate din sisteme de organe. Dar pentru a trece de la celula germinativă la organism, este necesar să depășim multe etape de diferențiere celulară. Acest proces este pregătirea celulelor pentru a îndeplini funcțiile care le sunt atribuite, drept urmare, la niveluri în alte,dezvoltare, își pierd capacitatea de a partaja.
Regenerare
Nevoia de diferențiere pe termen lung explică imposibilitatea unei adevărate regenerări a țesuturilor și organelor foarte specifice, ale căror celule se află într-un grad ridicat de dezvoltare. În aceste organe, deteriorarea mecanică este restaurată prin fuziunea zonelor vii cu țesutul conjunctiv. Adică, o recuperare completă a celulelor care se aflau în acest loc înainte, dacă acestea erau foarte diferențiate, nu se va întâmpla niciodată.
Ca exemplu, este indicat să menționăm formarea de cicatrici atunci când mușchii sunt afectați, inclusiv în inimă. De asemenea, ca urmare a deteriorarii creierului sau a nervilor, nu are loc recuperarea neuronilor. După deteriorarea unui țesut foarte diferențiat, organismul este forțat să suporte pierderea funcțiilor sale. Și doar utilizarea celulelor stem care nu au trecut încă de stadiul de transformare sub influența citokinelor locale și a condițiilor de ședere lasă speranța unei adevărate regenerari. Dar, deocamdată, aceasta este tehnologia viitorului.
Creșterea corpului
Diferentierea celulelor din organism are loc in etape, in functie de mediatori si de semnalele pe care le primesc de la regulator. Fără un factor extern, transformarea este imposibilă în direcția în care este necesară dezvoltării. Și atunci când este primit, procesul are un caracter dirijat strict tipificat, în care în fiecare etapă există un sistem de monitorizare și screening a populațiilor citologice eșuate.
Deoarece procesul de creștere de la embrion până la maturitateorganismul este programat într-o secvență strictă de diferențiere celulară. Această ordine trebuie respectată cu strictețe și, până când nu a avut loc o etapă importantă, nu ar trebui să apară o altă etapă de separare și specificare citologică. În caz contrar, dezvoltarea și creșterea vor avea loc inițial cu o eroare, ceea ce duce la formarea de malformații sau anomalii de dezvoltare.
Evoluția multicelularității
La un organism adult, acest mecanism stă la baza formării celulelor tumorale. Este greu de imaginat cum un număr mare de etape trebuie să se înlocuiască în cea mai strictă secvență pentru diferențierea corectă a celulelor și țesuturilor. Acesta este un mecanism incredibil prin care funcționează un organism multicelular. Este, de asemenea, o demonstrație clară a tezei că ontogenia este o scurtă repetare a filogeniei. Aceasta înseamnă că diferențierea celulară are loc în secvența în care s-a mutat evoluția.
Diferențiere hematopoietică
Diferentierea celulelor sanguine este un exemplu clar al stadializării acestui proces într-un organism foarte dezvoltat. La oameni, provine dintr-un precursor comun numit celula stem hematopoietică. Este pluripotent, adică orice celulă sanguină se poate forma din ea sub influența diferitelor tipuri de citokine. Mai important, este și produsul unei lungi dezvoltări și pregătiri pentru a deveni precursorul hematopoiezei. Ea a trecut prin etapa de diferențiere a celulelor stem, pregătindu-se doar pentruun singur scop - să devină începutul germenilor hematopoietici. Din el nu se va face niciun alt țesut, ceea ce îl deosebește de celulele stem nediferențiate.
Hematopoieza inițială
În prima etapă, două populații se dezvoltă dintr-o celulă stem sub influența a doi factori fundamental diferiți. Sub influența trombopoietinei și a factorului de stimulare a coloniilor (CSF), se formează un grup celular mare de precursori ai mielopoiezei. Din acest grup se vor dezvolta toate monocitele, leucocitele granulare, trombocitele și eritrocitele. Doar formarea unei celule precursoare primitive este etapa de pornire a diviziunii hematopoiezei în două fluxuri. Primul flux este mielopoieza, iar al doilea flux este leucopoieza.
În timpul acesteia, din aceeași celulă precursoare pluripotentă, dar deja sub influența interleukinei, se formează o populație celulară de leucopoieză. Va dezvolta limfocite T și B cu celule natural killer. Împărțirea în două fluxuri este un exemplu de diferențiere celulară inițială. Aceasta înseamnă că, înainte de formarea celulelor sanguine funcționale, vor trece mai multe etape, la fiecare dintre ele fenotipul și setul de receptori se vor schimba. Mulți își vor schimba locațiile, unde separarea și specificația citologică vor fi influențate de citokine și antigene cu anticorpi.
Mielopoieza
Celula principală de divizare care dă naștere tuturor mielocitelor este germenul mieloid. Dezvoltarea sa urmează două fluxuri: primul este formarea unui precursor comun cu trombocite și eritrocite, iar al doilea esteformarea unui protoleucocite, din care vor proveni monocitul și granulocitul. Primul flux de diferențiere celulară este procesul de dezvoltare a acestora sub influența factorului de stimulare a coloniilor, a trombopoietinei și a interleukinei de tip 3.
Precursorii leucocitelor și monocitelor se formează sub acțiunea factorului de stimulare a coloniilor hematopoietice. Din precursorul comun al trombocitelor și eritrocitelor, sub acțiunea trombopoietinei și, respectiv, eritropoietinei se dezvoltă forme intermediare de celule. Dintre acestea, prin așa-numita îmbătrânire și dezvoltare suplimentară, se vor forma celule adulte de eritrocite și trombocite.
Este de remarcat faptul că trombocitele sunt, mai degrabă, fragmente ale celulei care le-au precedat, deoarece în stadiul de diferențiere au pierdut organele inutile și nucleul. În eritrocite, nucleul a fost și el eliminat, iar citoplasma a fost umplută cu hemoglobină. Leucocitele, ca celule care se dezvoltă în al doilea flux de mielopoieză, au un nucleu, deși gradul lor de diferențiere este, de asemenea, foarte mare.
Leucopoieza
Diferentierea celulelor limfocitare este procesul de formare a limfocitelor si a celulelor natural killer dintr-un precursor comun al limfopoiezei. Se efectuează în principal sub influența interleukinelor și este, de asemenea, inițial împărțit în două fluxuri - limfopoieza B și limfopoieza T. Această etapă de dezvoltare controlată dă naștere la două populații de celule unipotente, destinate doar să devină o formă intermediară pentru formarea unei linii limfocitare.
Precursorul T-killers-ului și al limfocitelor T se formează din zona de creștere a T, iar din precursorul celulelor B, influența interleukinei-4 formează zona germinativă a limfocitelor B. T-killers se formează sub influența interleukinei-15, un factor de expresie al receptorilor corespunzători - clustere de diferențiere (CD). Pe baza acestora, întreaga populație de limfocite va fi împărțită în grupuri, în funcție de tipul de antigen CD. În consecință, celulele imune vor îndeplini diferite funcții.
