Diferenciação celular

Explicamos o que é a diferenciação celular, como o processo, e mostramos exemplos

As células -tronco podem se tornar outros tipos de células pelo processo de diferenciação de células

O que é diferenciação celular?

O Diferenciação celular É o processo pelo qual uma célula muda de um tipo de célula para outro. Geralmente é a transformação de uma célula imaturosa e pouco especializada em um tipo de célula especializado que expressa certos genes, que mudam de morfologia e é capaz de cumprir funções diferentes daquelas da célula 'inicial'.

Por exemplo, as células de um organismo multicelular como ser humano são organizadas de tal maneira que são agrupadas para formar diferentes tipos de tecidos e órgãos com funções específicas, que geralmente não podem ser realizadas pelas células de outros tecidos.

A identidade e a função desses tecidos e órgãos depende do tipo de células que os formam, e a identidade, por sua vez, é dada por um Programa transcricional Específico, isto é, é geneticamente controlado.

Em outras palavras, a existência de tecidos e órgãos é possível graças ao processo de diferenciação celular que, em essência, consiste em uma expressão seletiva do Genoma, controlar os dois níveis temporário como espaço.

A diferenciação celular é geralmente um processo irreversível, principalmente se nos referirmos ao ser humano e a muitos animais vertebrados daqueles que conhecemos - nas plantas, nem sempre é o caso - embora em certas condições e apenas em certas células possa ser revertida, um processo chamado desdém.

Durante a diferenciação celular, uma célula não apenas adquire uma forma e função especial, mas também pode ser distinguida de outras células em relação à sua divisão ou taxa de multiplicação. Quanto mais diferenciado e especializado, uma célula se torna menos capaz de dividir.

Células de haste e diferenciação

Ilustração de células -tronco embrionárias

Se nossos órgãos e tecidos forem formados por células que passaram por um processo de diferenciação para adquirir sua identidade, de onde as células não dispostas que dão origem a eles vêm? Como estão os tecidos do nosso corpo?

Muitas das células pertencentes a um tecido podem "se substituir" dividindo -se, embora a taxa de reposição varie consideravelmente de um tecido para outro e depende do tipo de tecido: os neurônios em um cérebro adulto, por exemplo, dificilmente são divididos, caso contrário, para células epiteliais.

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No entanto, como já mencionamos, algumas células consideravelmente diferenciadas perdem sua capacidade de divisão, de modo que suas populações são mantidas graças a um "reservatório" corporal de células não diferenciadas: células-tronco.

As células -tronco são células com a capacidade de 'amadurecer' ou se diferenciar em diferentes tipos de células e muitos tecidos contêm vários deles que são responsáveis ​​por mantê -los.

Existem dois tipos de células -tronco:

• Células -tronco embrionárias: Eles são os do embrião cedo. Eles estão constantemente divididos e podem levar a todos os tipos de células do corpo: eles são Totipotent. Essas células são fundamentais para o crescimento.
• Células -tronco do tecido: são encontrados em organismos adultos ou Maduro E sua principal função é fornecer células que substituem as células diferenciadas de diferentes tecidos. Ao contrário das células -tronco embrionárias, as células -tronco do tecido não podem dar origem a todos Os tipos de células corporais, mas estão limitados a formar uma ou mais linhagens do tipo de células de tecido às quais pertencem; É por isso que eles são Multipotente e posteriormente oligopontentes.

Como estão as células -tronco?

Se todas as células -tronco de um tecido forem diferenciadas para substituir as células que, por um motivo ou outro, precisam ser substituídas, o tecido seria rapidamente desprovido de células -tronco.

É por esse motivo que as células -tronco, quando os méritos do tecido da substituição de células, são divididos assimetricamente: Uma das células filhas começa a se diferenciar de acordo com o tipo de célula necessária e o outro permanece como uma célula -tronco, mantendo a população do tecido em questão.

Processo de diferenciação celular

A diferenciação celular é um processo relativamente complexo que envolve um grande número de fatores internos e externos.

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O zigoto

Da fertilização, passando pelo zigoto, para o feto

Podemos dizer que os primeiros eventos de diferenciação celular ocorrem durante o desenvolvimento embrionário.

O zigoto, a primeira célula totipotente de um organismo multicelular, começa a dividir e, eventualmente, definir as diferentes camadas embrionárias, cujas células adquirem funções diferentes, dependendo de sua localização.

A partir das camadas embrionárias, cáries, epitélios e sistemas orgânicos são formados.

Todas as células que derivam do zigoto contêm exatamente a mesma combinação de genes que resultaram da fusão dos núcleos haplóides femininos e masculinos dos pais, produzidos pela meiose em suas estruturas reprodutivas.

Expressão seletiva de genes

Embora as células embrionárias (e um indivíduo adulto) tenham praticamente o mesmo conteúdo genético, uma série de fatores moleculares é responsável por promover a expressão de alguns genes e inibir permanentemente ou temporariamente a de outros, dando origem a um Programa transcricional Específico para cada célula, dependendo de sua função.

Lembre -se de que a expressão genética é o processo pelo qual as informações contidas nos genes são 'lidas', que são os fragmentos do ácido desoxirribonucleico (DNA) rolados e compactados no núcleo que formam os cromossomos.

Os genes são as entidades responsáveis ​​por todas as características funcionais, morfológicas e metabólicas das células e sua expressão é controlada por fatores endógenos e exógenos.

Compromisso

Durante o processo de diferenciação, as células são "comprometidas" com uma linhagem e tipo específicos, o que significa que eles adquirem especificação.

No desenvolvimento embrionário, por exemplo, eventos de compromisso ocorrem nas células, dependendo dos componentes citosólicos que recebem durante a divisão de Zygote ou das células que formam o embrião. Entre esses componentes, existem proteínas, mensageiros RNA, etc.

Por outro lado, o meio extracelular também tem uma influência poderosa nos processos de diferenciação, comprometimento e especificação, pois geralmente envia 'sinais diferentes que são interpretados pelas células diferencialmente.

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Exemplos de diferenciação celular

Hematopoiese

A hematopoiese é o processo pelo qual as células sanguíneas e o sistema imunológico são formados a partir da diferenciação de um conjunto de células -tronco multipotentes.

Essas células, células -tronco hematopoiéticas encontradas na medula óssea, são capazes de se dividir para manter sua população e produzir diferentes tipos de células que se comprometem com uma das duas linhagens celulares: mielóide e linfóide.

Células de linhagem mielóide, Ao se dividir, eles produzem precursores para eritrócitos (glóbulos vermelhos), mastócitos, megakariócitos e mieloblastos.

Os megacariócitos podem produzir trombócitos, enquanto os mieloblastos podem ser divididos para formar basófilos, neutrófilos, eosinófilos e monócitos, o último capaz de dar origem a macrófagos e células dendríticas.

Células progenitoras de linhagem Linfóide, Em vez disso, estão divididos para dar origem a células assassinas naturais (células assassinas naturais) ou grandes linfócitos granulares e pequenos linfócitos que servem como precursores para linfócitos T e linfócitos B e B.

Ao longo da diferenciação, essas células sofrem mudanças importantes no tamanho, forma, atividade metabólica e função. Eritrócitos, por exemplo, perdem o núcleo e bajular, formando células sanguíneas com um disco bicocóbico especializado no transporte de oxigênio através do sangue.

Diferenciação de osteócitos

Osteócitos são um dos tipos de células que formam os ossos dos animais de vertebrados. Essas células derivam de células precursoras conhecidas como Osteoblastos.

Quando certas condições são dadas e sinais diferentes são percebidos pelos osteoblastos, alguns deles diferem dramaticamente:

Se eles são células com aparência de cubo, capazes de matriz constantemente extracelular, os osteoblastos adquirem uma forma alongada e pequena, com uma estrutura integrado No tecido ósseo, encapsulado por um material orgânico formado por fibras de colágeno e proteínas fibrosas.

Esse processo ocorre durante a formação óssea e é controlado por fatores de transcrição que não apenas modificam o perfil de expressão genética das células que diferem, mas também as células vizinhas, induzindo a produção dos componentes da matriz, onde serão encapsulados.