Qu'est-ce que la différenciation cellulaire?
La différenciation cellulaire est un processus dans lequel une cellule générique se développe en un type spécifique de cellule en réponse à des déclencheurs spécifiques du corps ou de la cellule elle-même. C'est le processus qui permet à un zygote unicellulaire de se développer en un organisme adulte multicellulaire pouvant contenir des centaines de types de cellules différents. En plus d'être cruciale pour le développement embryonnaire, la différenciation cellulaire joue également un rôle dans la fonction de nombreux organismes, en particulier des mammifères complexes, tout au long de leur vie.
Quand une seule cellule a la capacité de se transformer en n'importe quel type de cellule, elle est appelée totipotente. Chez les mammifères, le zygote et l'embryon au début du développement sont totipotents, par exemple. Les cellules pouvant se différencier en plusieurs types de cellules, mais pas toutes, sont considérées comme pluripotentes. Dans les deux cas, le noyau est le même, contenant toutes les informations génétiques nécessaires pour coder l’organisme tout entier, mais seuls certains gènes sont activés.
Lorsqu'un embryon se développe, la différenciation cellulaire est essentielle car elle permet à l'organisme en développement de créer de nombreux types de cellules nécessaires, des neurones constituant le cerveau aux cellules épidermiques qui créeront les couches supérieures de la peau. Une fois mature, l'organisme aura des cellules germinales, des cellules somatiques et des cellules souches adultes. Les cellules germinales sont des cellules haploïdes utilisées dans la reproduction, alors que les cellules somatiques constituent la plupart des cellules du corps, avec plus de 250 types de cellules connues dans le corps humain seul.
Les cellules souches adultes capables de participer à la différenciation cellulaire se trouvent dans plusieurs régions du corps. La moelle osseuse est l’un des sites les plus importants pour les cellules souches adultes. Les cellules souches de la moelle osseuse ont la capacité de se transformer en plusieurs types de cellules sanguines afin de répondre à la demande de sang nouvelle de l'organisme. L'équilibre des cellules sanguines dans le corps signale à la moelle osseuse de produire plus ou moins une période donnée afin de maintenir les proportions appropriées.
Certains organismes sont capables de dédifférenciation, dans lesquels les cellules spécialisées deviennent plus basiques. Ce processus est impliqué dans la régénération des membres chez les animaux capables de réaliser cet exploit, les cellules de base se différenciant à nouveau pour construire les tissus, os et autres types de cellules nécessaires au remplacement. Les processus exacts à la base de la différenciation et de la dédifférenciation cellulaires ne sont pas entièrement compris, bien que les chercheurs aient étudié de manière approfondie les cellules capables de réaliser ces exploits, car la mécanique de ce processus pourrait avoir des implications précieuses pour le domaine médical.