ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΤΗΤΑ-διάκριση

ο ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΤΗΤΑ-διάκριση στη βιολογία σηματοδοτεί τη μετάβαση από μια κακώς διαφοροποιημένη σε μια πολύ διαφοροποιημένη κατάσταση. Αυτή η διαδικασία έχει ιδιαίτερη σημασία κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του γονιμοποιημένου κυττάρου ωαρίου σε έναν πλήρη οργανισμό. Οι διαταραχές στη διαδικασία διαφοροποίησης μπορεί να οδηγήσουν σε σοβαρές ασθένειες όπως καρκίνος ή δυσπλασίες.

Ποια είναι η διαφοροποίηση;

Η βιολογική διαφοροποίηση αφορά την εξειδίκευση των μη διαφοροποιημένων βλαστικών κυττάρων σε διαφοροποιημένα κύτταρα του σώματος. Αυτές οι διεργασίες παίζουν ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο κατά την εμβρυογένεση και την επακόλουθη ανάπτυξη. Οι διαδικασίες διαφοροποίησης είναι επίσης σημαντικές για τη διατήρηση των λειτουργιών του σώματος σε ενήλικες οργανισμούς.

Αρχικά, τα μη διαφοροποιημένα βλαστικά κύτταρα εξακολουθούν να έχουν την ικανότητα να μετατρέπονται σε όλα τα άλλα κύτταρα του σώματος. Στη διαδικασία, εξειδικευμένα σωματικά κύτταρα προκύπτουν μέσω πολλών διαδικασιών διαφοροποίησης, οι οποίες σχηματίζουν τα διάφορα όργανα και τελικά χάνουν την ικανότητα να διαιρούνται.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι βλαστικών κυττάρων. Τα λεγόμενα παντοδύναμα βλαστικά κύτταρα εξακολουθούν να είναι σε θέση να μεταμορφωθούν σε έναν πλήρη οργανισμό. Τα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα μπορούν με τη σειρά τους να διαφοροποιηθούν σε όλα τα κύτταρα του σώματος. Ωστόσο, δεν είναι πλέον δυνατό να εξελιχθούν σε μεμονωμένους οργανισμούς. Τα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα έχουν ήδη αναπτύξει μια συγκεκριμένη διαφοροποίηση σε μια συγκεκριμένη κυτταρική σειρά. Ωστόσο, μπορούν ακόμα να διαφοροποιηθούν σε όλα τα άλλα κελιά αυτής της κυτταρικής σειράς.

Λειτουργία & εργασία

Η βιολογική διαφοροποίηση είναι μια από τις πιο σημαντικές διαδικασίες για την ανάπτυξη φυτών, ζώων ή ανθρώπινων οργανισμών. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, μεταξύ άλλων, αναπτύσσεται Κύτταρα σώματος που διαφοροποιούνται όλο και περισσότερο από ένα γονιμοποιημένο ωάριο σε διάφορα στάδια.

Το γονιμοποιημένο ωάριο είναι το πρώτο παντοδύναμο βλαστοκύτταρο που αρχικά υπόκειται σε κυτταρική διαίρεση σε τέσσερα ίσα κύτταρα. Κάθε ένα από αυτά τα τέσσερα κύτταρα μπορεί να εξελιχθεί σε έναν εντελώς γενετικά πανομοιότυπο οργανισμό. Όταν φτάσει το στάδιο των τεσσάρων κυττάρων, σχηματίζεται η βλαστοκύστη, η οποία αποτελείται από πολυδύναμα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα. Αυτά τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα μπορούν να εξελιχθούν στα τρία στρώματα μικροβίων εκτοδέρματος, ενδοδερμίου και μεσοδερμίου μέσω του επόμενου σταδίου διαφοροποίησης και έτσι αντιπροσωπεύουν το σημείο εκκίνησης για όλα τα άλλα κύτταρα του σώματος.

Σε αντίθεση με τα πανίσχυρα βλαστικά κύτταρα, ωστόσο, αυτά έχουν ήδη χάσει την ικανότητα να εξελιχθούν σε γενετικά πανομοιότυπους ανεξάρτητους οργανισμούς.

Περαιτέρω κυτταρικές σειρές αναδύονται από τα τρία κοτυλήνια, τα οποία αρχικά αποτελούνται από πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα. Τα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν σε όλους τους τύπους κυττάρων της αντίστοιχης κυτταρικής σειράς. Αυτά τα κύτταρα δεν έχουν πλέον τη δυνατότητα να μετασχηματιστούν σε όλα τα άλλα κύτταρα του σώματος, καθώς έχουν ήδη φτάσει σε υψηλότερο βαθμό διαφοροποίησης από τα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα.

Σε οργανισμούς ζώων και ανθρώπων, η διαδικασία διαφοροποίησης σχετίζεται με προσδιορισμό. Ο προσδιορισμός περιγράφει την καθιέρωση μιας εξειδίκευσης μόλις ληφθεί, με την οποία η περαιτέρω ανάπτυξη των κυτταρικών σειρών μεταδίδεται επιγενετικά. Φυσικά, τα κύτταρα που έχουν ήδη προ-διαφοροποιηθεί θα διαφοροποιηθούν περαιτέρω στα κύτταρα της αντίστοιχης κυτταρικής σειράς ως μέρος του προσδιορισμού τους.

Αν και το σύνολο των γενετικών πληροφοριών κάθε μεμονωμένου κυττάρου είναι πανομοιότυπο, ζητείται διαφορετικά ανάλογα με τον τύπο των κυττάρων μέσω της γονιδιακής έκφρασης. Μεταξύ άλλων, αυτό σημαίνει ότι σε ένα ηπατικό κύτταρο, για παράδειγμα, αποκωδικοποιείται μόνο η γενετική πληροφορία για τη λειτουργία του ήπατος, ενώ όλες οι άλλες πληροφορίες παραμένουν μη αναγνωσμένες.

Η διαφοροποίηση επηρεάζεται από διάφορους εξωτερικούς ή εσωτερικούς παράγοντες. Οι ορμόνες και οι αυξητικοί παράγοντες παίζουν σημαντικό ρόλο. Οι επαφές κυττάρων με γειτονικά κύτταρα καθορίζουν επίσης την κατεύθυνση της διαφοροποίησης.

Κάτω από ορισμένες συνθήκες, μπορεί να συμβεί ένας προσδιορισμός. Ο προσδιορισμός των κυττάρων αλλάζει. Αυτό παίζει ιδιαίτερα ρόλο στην επούλωση των πληγών. Εάν τα κύτταρα έχουν ήδη διαφοροποιηθεί, χάνουν τη διαφοροποίησή τους σε αυτές τις περιπτώσεις και διαφοροποιούνται ξανά. Εάν διαταραχθεί αυτή η διαδικασία, ωστόσο, μπορεί να εμφανιστεί καρκίνος.

Η διαφοροποίηση είναι απαραίτητη για να μπορεί ο οργανισμός να λειτουργεί καθόλου ως ένα ομοιόμορφο βιολογικό σύστημα.

Ασθένειες και παθήσεις

Ωστόσο, στο πλαίσιο της διαφοροποίησης των κυττάρων, μπορεί να προκύψουν διαταραχές, οι οποίες μπορεί να οδηγήσουν σε δυσπλασίες οργάνων κατά την εμβρυογένεση. Υπάρχουν ορισμένες γενετικά καθορισμένες ασθένειες με μεγάλη ποικιλία δυσπλασιών οργάνων. Εκτός από τις δυσπλασίες των εσωτερικών οργάνων, η εξωτερική εμφάνιση είναι συχνά αντίθετη.

Ωστόσο, υπάρχουν επίσης μη γενετικές αιτίες δυσπλασιών οργάνων. Ένα παράδειγμα είναι η νεφρική αγενέση απουσία αμνιακού υγρού. Δεδομένου ότι το ανθρώπινο έμβρυο μπορεί να αναπτυχθεί μόνο εντός του αμνιακού υγρού, η έλλειψη χώρου εδώ οδηγεί σε ελαττωματική διαφοροποίηση οργάνων, με την οποία επηρεάζονται και άλλα όργανα και ιστοί.

Τα ναρκωτικά μπορούν επίσης να διακόψουν τη διαδικασία διαφοροποίησης κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης. Ένα γνωστό παράδειγμα είναι το ηρεμιστικό Contergan, το οποίο οδήγησε σε βλάβη στην ανάπτυξη του εμβρύου κατά την πρώιμη εγκυμοσύνη. Αυτό έγινε δημόσιο το 1961 με το λεγόμενο Contergansandal.

Ωστόσο, μπορεί επίσης να συμβεί ότι τα κελιά που έχουν ήδη διαφοροποιήσει τη διαφοροποίηση και στη συνέχεια πολλαπλασιάζονται με ανεξέλεγκτο τρόπο. Αυτή είναι η κατάσταση με τον καρκίνο. Όσο πιο προχωρημένη είναι η διαφοροποίηση των κυττάρων, τόσο πιο κακοήθης είναι ο όγκος. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η διαφοροποίηση είναι απαραίτητη σε ορισμένες περιπτώσεις όταν υπάρχει μεγαλύτερη ανάγκη για ανάπτυξη κυττάρων. Αυτό ισχύει για την επούλωση πληγών, μεταξύ άλλων. Σε αυτές τις διαδικασίες, ωστόσο, η αποδιαφοροποίηση ακολουθείται από διαφοροποίηση των κυττάρων. Εάν η διαφοροποίηση αποτύχει, ωστόσο, αναπτύσσεται ο καρκίνος.

Οι σωματικές μεταλλάξεις στα κύτταρα μπορεί επίσης να επηρεάσουν γονίδια που επηρεάζουν τη διαφοροποίηση. Επομένως, η πιθανότητα ανάπτυξης καρκίνου αυξάνεται κατά τη διάρκεια της ζωής.