En el cuerpo humano se han aislado más de 200 tipos de células, cada una de las cuales tiene el mismo código hereditario. Todos ellos se desarrollaron primero a partir de un embrión unicelular y luego multicelular, que poco después se dividió en tres capas germinales. De cada una de sus partes se han desarrollado tejidos del cuerpo, donde se ubican aproximadamente el mismo tipo de células. Al mismo tiempo, casi todos se desarrollaron a partir del mismo grupo de predecesores. Este proceso se llama diferenciación celular. Esta es una adaptación local de la célula a las necesidades reales del cuerpo, la implementación de las funciones programadas en su código hereditario.
Caracterización de células y tejidos
Las células somáticas del cuerpo tienen el mismo juego de cromosomas, independientemente del propósito funcional. Sin embargo, difieren en el fenotipo, lo que se explica por su preparación para realizar diversas tareas locales entejidos biológicos. Un fenotipo es el resultado de la expresión de un conjunto genético específico en un entorno específico. Y bajo diferentes condiciones, las células con el mismo material genético se desarrollan de manera diferente, tienen diferentes características morfológicas y realizan funciones específicas.
Un organismo altamente desarrollado necesita esto para la formación de muchos tejidos que componen sus órganos. En este caso, los tejidos se crean a partir de un grupo homogéneo de precursores del tallo. Este proceso se llama diferenciación celular. Esta es una cadena de eventos destinados a hacer crecer una población celular de acuerdo con criterios predeterminados para el crecimiento y desarrollo de los tejidos biológicos del cuerpo. Es la base del crecimiento de un organismo y su organización multicelular.
La esencia de la diferenciación
En términos de biología molecular, la diferenciación celular es el proceso de activar algunas partes de los cromosomas y desactivar otras. Es decir, empaquetamiento compacto o desenrollado de secciones de cromosomas, lo que los hace disponibles para leer información hereditaria. En el estado conjugado, cuando los genes están empaquetados en heterocromatina, la lectura es imposible y, en la forma expandida, las secciones deseadas del código genético quedan disponibles para el ARN mensajero y su posterior expresión. Esto significa que la diferenciación celular es una tipificación regulada no estricta del mismo tipo de empaquetamiento de cromatina.
Citocinas y mensajeros
Como resultado, un grupo de células se diferenciaron en células idénticascondiciones y teniendo características morfológicas similares, hay una despriralización de secciones idénticas de cromosomas. Y en el curso de la exposición a mensajeros intercelulares, reguladores locales de la diferenciación celular, se activan las secciones deseadas de genes y se produce su expresión. Y por lo tanto, las células de los tejidos biológicos producen las mismas sustancias y realizan funciones similares, para lo cual se proporciona este proceso. Desde este punto de vista, la diferenciación celular es un efecto dirigido de factores moleculares (citocinas) sobre la expresión de la información genética.
Receptores de membrana
Las células del mismo tejido tienen un conjunto similar de receptores de membrana, cuya presencia está controlada por los asesinos de células T del sistema inmunitario. La pérdida de un receptor celular del tipo deseado o la expresión de otro, no destinado a una determinada localización por riesgo de oncogénesis, provoca una agresión celular dirigida contra el “violador”. El resultado será la destrucción de la célula, cuya diferenciación no siguió las reglas previstas por la influencia de mensajeros intercelulares de reguladores especializados.
Diferenciación inmunitaria
Las células inmunitarias tienen moléculas receptoras especiales llamadas grupos de diferenciación. Estos son los llamados marcadores, que pueden usarse para comprender las condiciones en las que se desarrollaron los inmunocitos y para qué fines están destinados. Sufren un largo y complejo proceso de diferenciación, en cada etapa de la cual se eliminan y destruyen grupos de linfocitos que han desarrollado un número insuficiente de receptores, o en su interacción conanticuerpos detectados "incumplimiento".
Grupos celulares y tejidos
La mayoría de las células del cuerpo se dividen en dos durante la reproducción mitótica. En su etapa preparatoria, la información genética se duplica, después de lo cual se forman dos células hijas con un conjunto similar de genes. No solo las partes activas de los cromosomas están sujetas a copia, sino también las conjugadas. Por lo tanto, en los tejidos, las células diferenciadas después de la división dan lugar a dos nuevas células hijas que tienen material genético similar al conjunto somático completo de cromosomas. Sin embargo, no pueden diferenciarse en otras células, ya que no pueden migrar de forma natural a otras condiciones de hábitat, es decir, a otros mensajeros de diferenciación.
Crecimiento de la población celular
Inmediatamente después de la división de dos células hijas, reciben un conjunto especial de orgánulos que heredaron de la madre. Estos elementos funcionales más pequeños ya están preparados para realizar las tareas necesarias en un tejido biológico determinado. Por lo tanto, la célula hija solo necesita aumentar el volumen de las cavidades del retículo endoplásmico y aumentar de tamaño.
Además, el objetivo del desarrollo celular es obtener un suministro adecuado de nutrientes y oxígeno ligado. Para ello, en caso de f alta de oxígeno o de energía, libera factores de angiogénesis en el espacio intercelular. A lo largo de estas anclas brotan nuevos vasos capilares, que alimentarán al grupo.celdas.
El proceso de aumentar de tamaño, obtener un suministro adecuado de sustratos de oxígeno y energía y expandir los orgánulos intracelulares con una mayor tasa de producción de proteínas se denomina crecimiento celular. Es la base del crecimiento de un organismo multicelular y está regulada por numerosos factores de proliferación. En algún momento, al alcanzar el tamaño máximo, por una señal del exterior o por coincidencia, la célula cultivada volverá a dividirse por la mitad, aumentando aún más el tamaño del tejido biológico y del organismo en su conjunto.
Diferenciación mesodérmica
Como una clara demostración de la diferenciación de las células madre y sus "descendientes" más desarrolladas, debemos considerar la transformación de la capa germinal mesodérmica del cuerpo humano. A partir del mesodermo, un grupo de células madre con la misma estructura y que se desarrolla en presencia de factores de diferenciación, se originan poblaciones celulares como nefrotomo, somita, esplacnótomo, mesénquima esplacnotómico y canal paramesonéfrico.
De cada una de estas poblaciones se originarán formas intermedias de diferenciación, que luego darán origen a las células de un organismo adulto. En particular, se desarrollan tres grupos de células a partir del somita: miotomo, dermatoma y esclerotomo. Las células del miotoma darán lugar a células musculares, esclerotomo (cartílago y hueso) y dermatoma (tejido conectivo de la piel).
El nefrotomo da lugar al epitelio de los riñones y los conductos deferentes, y el epitelio uterino se diferenciará del canal paramesonéfricotrompas y útero. El fenotipo de las células del esplacnótomo estará preparado por factores de diferenciación para su transformación en mesotelio (pleura, pericardio y peritoneo), miocardio, corteza suprarrenal. El mesénquima del esplacnótomo es el material de partida para el desarrollo de poblaciones celulares de sangre, tejido conjuntivo y músculo liso, vasos sanguíneos y células microgliales.
El crecimiento de las células en estas poblaciones, su división y diferenciación múltiples es la base para sustentar la viabilidad de un organismo multicelular. Este proceso también se denomina histogénesis: el desarrollo de tejidos a partir de precursores celulares como resultado de su diferenciación y transformación del fenotipo de acuerdo con la influencia de factores extracelulares que regulan su desarrollo.
Diferenciación de células vegetales
Las funciones de una célula vegetal dependen de su ubicación, así como de la presencia de moduladores y supresores del crecimiento. El embrión de una planta en la composición de las semillas no tiene áreas vegetativas y germinales y, por lo tanto, después de la germinación, debe desarrollarlas, lo cual es necesario para la reproducción y el crecimiento. Y hasta que llegue el momento propicio para su germinación, permanecerá dormida.
Desde el momento en que se recibe la señal de crecimiento, las funciones de las células vegetales comenzarán a realizarse junto con un aumento de tamaño. Las poblaciones celulares depositadas en el embrión pasarán por una fase de diferenciación y se transformarán en rutas de transporte, partes vegetativas, estructuras germinales.
