La transdiferenciación implica metamorfosis. Las células diferenciadas de un cotiledón en particular se transforman en células de otro cotiledón mediante procesos como la desacetilación y metilación de histonas. Los procesos defectuosos de transdiferenciación subyacen a muchas enfermedades, como el estófago de Barrett.
¿Qué es la transdiferenciación?
Los científicos asocian la capacidad de transdiferenciación principalmente con las células madre humanas. El desarrollo embrionario se produce sobre la base de tres capas germinales distintas. La diferenciación es un paso en el desarrollo de las células embrionarias. Las células se transforman en una forma especializada a través de procesos de diferenciación. La primera diferenciación de las células embrionarias omnipotentes corresponde al desarrollo de los cotiledones, que son específicos del tejido y, por lo tanto, ya no son omnipotentes. La transdiferenciación es un caso especial o incluso una reversión de la diferenciación. El proceso corresponde a una metamorfosis. En este proceso, las células de un cotiledón se transforman en células de otro cotiledón. La mayor parte de la transdiferenciación no ocurre directamente, sino que corresponde a la desdiferenciación, que a su vez es seguida por la diferenciación en direcciones opuestas en cada caso. Los científicos asocian la capacidad de transdiferenciación principalmente con las células madre humanas. Con cada transdiferenciación, un cambio completo de la respectiva gen la expresión se produce a nivel biológico molecular. Cada transdiferenciación requiere un cambio de actividad en miles de gen segmentos. En relación con algunas enfermedades, tienen lugar procesos de transdiferenciación patológica. Básicamente, sin embargo, la transdiferenciación no necesita tener ningún valor patológico.
Función y tarea
Durante la transdiferenciación, el gen La expresión de una célula cambia completamente a nivel genético molecular. Esto tiene implicaciones para la replicación. En la célula transdiferenciada, se replican secciones completamente diferentes del gen de lo que se pretendía originalmente. Por este motivo, la síntesis de proteínas termina siendo completamente diferente a lo que se planeó originalmente. La transdiferenciación se acompaña del silenciamiento de genes previamente activos. Este silenciamiento tiene lugar en gran medida mediante procesos de desacetilación o metilación de histonas en los segmentos individuales de ADN. El curso completo de una transdiferenciación requiere un cambio de actividad de innumerables secciones de un gen. La expresión génica de la célula transdiferenciada generalmente no se corresponde en partes esenciales con el patrón original de expresión génica. El proceso de desacetilación de histonas no solo sirve para silenciar ciertos segmentos de genes, sino que también altera la capacidad de unión del ADN. El proceso de desacetilación de histonas se centra en las histonas, de cuya estructura se elimina un grupo acetilo. Esto le da a la histona una afinidad mucho mayor por el ADN. fosfato grupos. Esto simultáneamente da como resultado una menor capacidad de unión entre los factores de transcripción y el ADN. Los factores de transcripción influyen en la transcripción de forma positiva o negativa y, por tanto, son activadores o represores. La capacidad de unión reducida de los factores de transcripción da como resultado una inhibición de las expresiones de genes individuales ubicadas en el punto correspondiente del ADN. El proceso de metilación también sigue en última instancia el principio de inactivación del ADN. La única diferencia es que en los procesos de metilación, el foco no está en las histonas sino en los grupos metilo. Estos grupos metilo se unen a una sección específica de ADN y de esta manera inactivan las secciones individuales de ADN. Durante la diferenciación de las células, su expresión genética cambia significativamente y muchos de los genes incluso se apagan durante los procesos. La transdiferenciación completa se basa simultáneamente en una alta expresión de miles de genes y requiere una regulación a la baja en la expresión de miles de otros genes al mismo tiempo. Solo de esta manera son los correctos proteínas finalmente disponible para la transformación de la célula. Por ejemplo, una célula muscular requiere fundamentalmente diferentes proteínas Que un hígado célula. O la transdiferenciación ocurre directamente o por un desvío. Este desvío corresponde a una desdiferenciación seguida de una posterior rediferenciación en otras direcciones.
Enfermedades y dolencias
La transdiferenciación puede ser la base de muchas enfermedades diferentes, lo que la hace clínicamente relevante. Por ejemplo, el llamado esófago de Barrett está asociado con los procesos de transdiferenciación. Esta enfermedad se basa en una transformación de células del epitelio, que se transdiferencian a células intestinales productoras de mucina durante los procesos patológicos. En este contexto, hay hablar de metaplasia intestinal, que se asocia a un riesgo facultativo de degeneración y puede favorecer, por ejemplo, el desarrollo de adenocarcinomas. En general, el síndrome de Barrett se describe como un cambio inflamatorio crónico en el esófago distal que da como resultado la formación de úlceras pépticas, como puede ocurrir en el contexto de complicaciones de reflujo enfermedad. En el síndrome, transformación de escamosas epitelio ocurre en el esófago distal. Otra enfermedad basada en la transdiferenciación corresponde a la formación de leucoplasia. Las células de la mucosa oral se transdiferencian en células precancerosas como parte de este fenómeno, que puede promover carcinoma de células escamosas. Leucoplasia son hiperqueratosis del mucosa que a menudo son displásicos al mismo tiempo. Además de cavidad oral, estas leucoplakias ocurren principalmente en los labios y en el área genital. Leucoplasia suele estar precedida por una irritación crónica de la piel o membranas mucosas. Esta irritación espesa la capa córnea en el área afectada. El rojizo mucosa así se vuelve blanquecino, como el capilar vasos ya no se puede distinguir bajo la gruesa epitelio. El estímulo causante puede ser mecánico, biológico, físico o químico. Los estímulos biológicos incluyen infecciones virales crónicas. Los estímulos químicos causales suelen ser causados por fumar o masticando tabaco. Los estímulos mecánicos causales pueden incluir mal ajuste dentadura postiza.
