La diferenciación en biología caracteriza la transformación de un estado pobremente diferenciado a uno altamente diferenciado. Este proceso tiene una importancia particular durante el desarrollo del óvulo fertilizado en un organismo completo. Las alteraciones en el proceso de diferenciación pueden Lead a enfermedades graves como células cancerosas o malformaciones.
¿Qué es la diferenciación?
La diferenciación biológica se trata de la especialización de células madre indiferenciadas en células somáticas diferenciadas. La diferenciación biológica se trata de la especialización de células madre indiferenciadas en células somáticas diferenciadas. Especialmente durante la embriogénesis y el crecimiento posterior, estos procesos juegan un papel destacado. Sin embargo, los procesos de diferenciación siguen siendo importantes para el mantenimiento de las funciones corporales en organismos adultos. Inicialmente, las células madre indiferenciadas todavía poseen la capacidad de transformarse en todas las demás células del cuerpo. En el proceso, varios procesos de diferenciación dan lugar a células corporales especializadas, que forman los diversos órganos y finalmente pierden la capacidad de dividirse. Existen varios tipos de células madre. Por ejemplo, las llamadas células madre totipotentes todavía pueden transformar cada una en un organismo completo. Las células madre pluripotentes, a su vez, aún pueden diferenciarse en todas las células del cuerpo. Sin embargo, ya no es posible que se conviertan en organismos individuales. Las células madre multipotentes ya han logrado una cierta diferenciación en una línea celular específica. Sin embargo, aún pueden diferenciarse en todas las demás células de ese linaje celular.
Función y tarea
La diferenciación biológica representa uno de los procesos más importantes en el desarrollo de organismos vegetales, animales o humanos. Durante este proceso, entre otras cosas, se desarrollan células somáticas cada vez más diferenciadas a partir de un óvulo fertilizado en varios pasos. El óvulo fertilizado es la primera célula madre totipotente, que inicialmente se divide en cuatro células idénticas. Cada una de estas cuatro células puede convertirse en un organismo genéticamente idéntico completo. Cuando se alcanza la etapa de cuatro células, se produce la formación del blastocisto, que consiste en células madre embrionarias pluripotentes. Estas células madre pluripotentes pueden desarrollarse a través de la siguiente etapa de diferenciación en las tres capas germinales ectodermo, entodermo y mesodermo y, por lo tanto, representan el punto de partida para todas las demás células corporales. Sin embargo, a diferencia de las células madre totipotentes, estas ya han perdido la capacidad de convertirse en organismos independientes genéticamente idénticos. Los tres cotiledones dan lugar a otros linajes celulares, que inicialmente consisten en células madre multipotentes. En este proceso, las células madre multipotentes pueden convertirse en todos los tipos de células del linaje celular respectivo. Estas células ya no poseen la capacidad de transformarse en todas las demás células somáticas, puesto que ya han alcanzado un mayor grado de diferenciación que las células madre pluripotentes. En organismos animales y humanos, el proceso de diferenciación está asociado con una determinación. La determinación se refiere a la especificación de una especialización una vez que se ha tomado, y el desarrollo posterior de las líneas celulares se transmite por medios epigenéticos. Por supuesto, las células que ya se han diferenciado previamente continuarán diferenciando en las células del linaje celular correspondiente como parte de su determinación. Aunque la información genética general de cada célula es idéntica, la consulta de forma diferente gen expresión en función del tipo de célula. Esto significa, entre otras cosas, que en un hígado celular, por ejemplo, solo se decodifica la información genética para la función hepática, mientras que el resto de la información permanece sin leer. La diferenciación está influenciada por varios factores externos o internos. Hormonas y los factores de crecimiento, por ejemplo, juegan un papel importante. Los contactos de las células con las células vecinas también determinan la dirección de diferenciación. En determinadas condiciones, puede producirse una transdeterminación. En este caso, se cambia la determinación de celda. Esto juega un papel especialmente en cicatrización de la herida. En estos casos, si las células ya están diferenciadas, pierden su diferenciación y vuelven a diferenciarse. Sin embargo, si se altera este proceso, células cancerosas La diferenciación es esencial para que el organismo funcione como un sistema biológico unificado.
Enfermedades y trastornos
Sin embargo, durante la diferenciación celular, pueden ocurrir trastornos que potencialmente Lead a malformaciones de órganos durante la embriogénesis. Por tanto, hay algunos enfermedades genéticas con displasias de múltiples órganos. Además de las malformaciones del órganos internos, la apariencia externa es a menudo discordante. Sin embargo, también existen causas no genéticas de malformaciones de órganos. Un ejemplo es la agenesia renal en ausencia de líquido amniótico. Dado que el humano embrión sólo puede desarrollarse dentro del líquido amniótico, la diferenciación de órganos defectuosa se produce aquí debido a la falta de espacio, y otros órganos y tejidos también se ven afectados. Drogas también puede interrumpir el proceso de diferenciación durante la embriogénesis. Un ejemplo bien conocido es el tranquilizante talidomida, que causó daños en el desarrollo del crecimiento de la feto durante embarazo temprano. Esto se hizo público en 1961 con el llamado escándalo de la talidomida. Sin embargo, también puede suceder que las células ya diferenciadas se desdiferencian y luego se multipliquen incontrolablemente. Esta situación está presente en células cancerosas. Cuanto más avanzada es la desdiferenciación de las células, más maligno es el tumor. Como se mencionó anteriormente, la desdiferenciación es necesaria en algunos casos cuando existe una mayor necesidad de crecimiento celular. Este es el caso, entre otros, en cicatrización de la herida. Sin embargo, en estos procesos, a la desdiferenciación le sigue de nuevo la diferenciación celular. Sin embargo, si luego no se produce la diferenciación, se desarrolla el cáncer. Las mutaciones somáticas en las células también pueden afectar a los genes que influyen en la diferenciación. Por lo tanto, a medida que envejecemos, aumenta la probabilidad de desarrollar cáncer.
