Hvad er celledifferentiering?

Celledifferentiering er en proces, hvor en generisk celle udvikler sig til en bestemt type celle som respons på specifikke triggere fra kroppen eller selve cellen. Dette er processen, der tillader en enkeltcellet zygote at udvikle sig til en multicellulær voksenorganisme, der kan indeholde hundreder af forskellige typer celler. Ud over at være kritisk for den embryonale udvikling, spiller celledifferentiering også en rolle i funktionen af ​​mange organismer, især komplekse pattedyr, gennem deres liv.

Når en enkelt celle har evnen til at udvikle sig til nogen form for celle, er den kendt som totipotent. Hos pattedyr er zygoten og embryoet i tidlige udviklingsstadier fx totipotent. Celler, der kan differentiere sig i flere forskellige celletyper, men ikke alle, betragtes som pluripotente. I begge tilfælde er kernen den samme og indeholder al den genetiske information, der er nødvendig for at kode hele organismen, men kun visse gener aktiveres.

Når et embryo udvikler sig, er celledifferentiering kritisk, fordi det giver den udviklende organisme mulighed for at skabe adskillige forskellige nødvendige celletyper, fra neuroner, der udgør hjernen til epidermale celler, der skaber de øverste hudlag. Når den er moden, vil organismen have kimceller, somatiske celler og voksne stamceller. Kimceller er haploide celler, der bruges i reproduktion, mens somatiske celler udgør de fleste af cellerne i kroppen med over 250 kendte slags celler i menneskekroppen alene.

Voksne stamceller, der er i stand til at deltage i celledifferentiering, findes i flere områder af kroppen. Et af de vigtigste steder for voksne stamceller er knoglemarven. Stamcellerne i knoglemarven har evnen til at udvikle sig til flere forskellige typer blodlegemer for at imødekomme kroppens behov for nyt blod. Balancen mellem blodlegemer i kroppen signaliserer knoglemarven til at producere mere eller mindre af et bestemt tidspunkt for at holde de passende forhold.

Nogle organismer er i stand til at differentiere sig, hvor specialiserede celler bliver mere basale. Denne proces er involveret i regenerering af lemmer i dyr, der er i stand til dette resultat, idet de basale celler igen differentierer for at konstruere de nødvendige væv, knogler og andre typer celler til udskiftning. De nøjagtige processer bag celledifferentiering og dedifferentiering er ikke fuldt ud forstået, skønt forskere har undersøgt celler, der er i stand til disse feats i vid udstrækning, da mekanikken i denne proces kunne have værdifulde implikationer for det medicinske felt.