Cos'è la differenziazione cellulare?
La differenziazione delle cellule è un processo in cui una cella generica si sviluppa in un tipo specifico di cellula in risposta a specifici trigger del corpo o della cellula stessa. Questo è il processo che consente a uno zigote a cellula singolo di svilupparsi in un organismo adulto multicellulare che può contenere centinaia di diversi tipi di cellule. Oltre ad essere fondamentale per lo sviluppo embrionale, la differenziazione cellulare svolge anche un ruolo nella funzione di molti organismi, in particolare mammiferi complessi, per tutta la vita.
Quando una singola cellula ha la capacità di svilupparsi in qualsiasi tipo di cellula, è noto come totipotente. Nei mammiferi, lo zigote e l'embrione durante le prime fasi di sviluppo sono totipotenti, per esempio. Le cellule che possono differenziarsi in diversi tipi di cellule, ma non tutti, sono considerate pluripotenti. In entrambi i casi, il nucleo è lo stesso, contenente tutte le informazioni genetiche necessarie per codificare l'intero organismo, ma vengono attivati solo alcuni geni.
quando unL'embrione si sviluppa, la differenziazione cellulare è fondamentale, perché consente all'organismo in via di sviluppo di creare numerosi diversi tipi di cellule necessari, dai neuroni che costituiranno il cervello alle cellule epidermiche che creeranno gli strati superiori della pelle. Una volta maturo, l'organismo avrà cellule germinali, cellule somatiche e cellule staminali adulte. Le cellule germinali sono cellule aploidi che vengono utilizzate nella riproduzione, mentre le cellule somatiche costituiscono la maggior parte delle cellule del corpo, con oltre 250 tipi di cellule noti nel corpo umano.
Le cellule staminali adulte che sono in grado di impegnarsi in differenziazione cellulare si trovano in diverse aree del corpo. Uno dei siti più importanti per le cellule staminali adulte è il midollo osseo. Le cellule staminali nel midollo osseo hanno la capacità di svilupparsi in diversi tipi di cellule del sangue per soddisfare la domanda del corpo di nuovo sangue. L'equilibrio delle cellule del sangue nel corpo segnala il midollo osseoprodurre più o meno un tempo particolare per mantenere le proporzioni appropriate.
Alcuni organismi sono in grado di dedifferenziazione, in cui le cellule specializzate diventano più basilari. Questo processo è coinvolto nella rigenerazione di arti negli animali che sono in grado di questa impresa, con le cellule di base che differenziano nuovamente per costruire i tessuti, le ossa e altri tipi di cellule necessari per la sostituzione. Gli esatti processi alla base della differenziazione delle cellule e della dedifferenziazione non sono completamente compresi, sebbene i ricercatori abbiano studiato celle in grado di ampiamente questi talenti, poiché i meccanici di questo processo potrebbero avere preziose implicazioni per il campo medico.