Vad är celldifferentiering?

Celldifferentiering är en process där en generisk cell utvecklas till en specifik typ av cell som svar på specifika triggers från kroppen eller själva cellen. Detta är processen som tillåter en enkelcellig zygot att utvecklas till en flercellig vuxenorganism som kan innehålla hundratals olika typer av celler. Förutom att vara kritisk för embryonal utveckling spelar celldifferentiering också en roll i funktionen hos många organismer, särskilt komplexa däggdjur, under hela deras liv.

När en enda cell har förmågan att utvecklas till vilken cell som helst, är den känd som totipotent. Hos däggdjur är till exempel zygoten och embryot under tidiga utvecklingsstadier totipotent. Celler som kan differentieras i flera olika celltyper, men inte alla, anses vara pluripotenta. I båda fallen är kärnan densamma och innehåller all den genetiska informationen som behövs för att koda hela organismen, men endast vissa gener aktiveras.

När ett embryo utvecklas är celldifferentiering avgörande, eftersom det gör det möjligt för den utvecklande organismen att skapa många olika celltyper som behövs, från neuroner som kommer att utgöra hjärnan till epidermala celler som skapar de övre hudskikten. När den är mogen kommer organismen att ha könsceller, somatiska celler och vuxna stamceller. Germceller är haploida celler som används i reproduktion, medan somatiska celler utgör de flesta cellerna i kroppen, med över 250 kända typer av celler i människokroppen ensam.

Vuxna stamceller som kan engagera sig i celldifferentiering finns i flera delar av kroppen. En av de viktigaste platserna för vuxna stamceller är benmärgen. Stamcellerna i benmärgen har förmågan att utvecklas till flera olika typer av blodceller för att möta kroppens behov av nytt blod. Balansen mellan blodceller i kroppen signalerar benmärgen att producera mer eller mindre av en viss tid för att hålla proportionerna lämpliga.

Vissa organismer kan skillnaden, där specialiserade celler blir mer grundläggande. Denna process är involverad i regenerering av lemmar i djur som kan denna prestation, med de grundläggande cellerna som igen åtskiljer för att konstruera de nödvändiga vävnaderna, benen och andra typer av celler för ersättningen. De exakta processerna bakom celldifferentiering och dedifferentiering är inte helt förståda, även om forskare har studerat celler som är kapabla att dessa feats i stor utsträckning, eftersom mekaniken i denna process kan ha värdefulla konsekvenser för det medicinska området.