O que é diferenciação celular?

A diferenciação celular é um processo no qual uma célula genérica se desenvolve em um tipo específico de célula em resposta a gatilhos específicos do corpo ou da própria célula. Esse é o processo que permite que um zigoto unicelular se desenvolva em um organismo adulto multicelular que pode conter centenas de diferentes tipos de células. Além de ser fundamental para o desenvolvimento embrionário, a diferenciação celular também desempenha um papel na função de muitos organismos, especialmente mamíferos complexos, ao longo de suas vidas.

Quando uma única célula tem a capacidade de se transformar em qualquer tipo de célula, é conhecida como totipotente. Nos mamíferos, o zigoto e o embrião durante os estágios iniciais do desenvolvimento são totipotentes, por exemplo. As células que podem se diferenciar em vários tipos de células diferentes, mas não todas, são consideradas pluripotentes. Nos dois casos, o núcleo é o mesmo, contendo todas as informações genéticas necessárias para codificar todo o organismo, mas apenas certos genes são ativados.

Quando um embrião se desenvolve, a diferenciação celular é crítica, porque permite ao organismo em desenvolvimento criar vários tipos de células necessários, desde neurônios que formarão o cérebro até células epidérmicas que criarão as camadas superiores da pele. Uma vez maduro, o organismo terá células germinativas, células somáticas e células-tronco adultas. As células germinativas são células haploides usadas na reprodução, enquanto as células somáticas compõem a maioria das células do corpo, com mais de 250 tipos conhecidos de células apenas no corpo humano.

Células-tronco adultas, capazes de se envolver na diferenciação celular, são encontradas em várias áreas do corpo. Um dos locais mais importantes para células-tronco adultas é a medula óssea. As células-tronco da medula óssea têm a capacidade de se transformar em vários tipos diferentes de células sanguíneas para atender à demanda do corpo por sangue novo. O equilíbrio das células sanguíneas no corpo sinaliza a medula óssea para produzir mais ou menos um tempo específico para manter as proporções adequadas.

Alguns organismos são capazes de desdiferenciação, nos quais células especializadas se tornam mais básicas. Esse processo está envolvido na regeneração de membros em animais capazes dessa façanha, com as células básicas se diferenciando novamente para construir os tecidos, ossos e outros tipos de células necessários para a substituição. Os processos exatos por trás da diferenciação e desdiferenciação celular não são totalmente compreendidos, embora os pesquisadores tenham estudado extensivamente células capazes desses feitos, pois a mecânica desse processo pode ter implicações valiosas para o campo da medicina.