História da Totipotencialidade, Características e Importância

O Totipotencialidade o Totipotência é a capacidade, capacidade e potencial que cada uma das células embrionárias possui para produzir a célula total de um indivíduo. O termo deriva da palavra latina Totipotentia, o que significa capacidade para todas as coisas e/ou capacidade de se tornar ou dar origem a um organismo completo.

As células totipotentes mais bem definidas ou estudadas são zigotas e esporos. Alguns autores usam o termo células -tronco e células totipotentes como sinônimo, mas, no entanto, não há consenso nesse aspecto.

Células totipotenciais. Tomado e editado de: Jucomo [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)].

As células -mãe, segundo alguns autores, são grupos de células não diferenciadas que podem se tornar grupos diferentes ou tipos de células especializadas. Eles podem ser unipotentes, multipotentes e também totipotentes. Somente os últimos são capazes de dar origem a um indivíduo completo.

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História

O pai da totipotencialidade é o biólogo e filósofo alemão Hans Adolf Eduard Driesch. Este cientista revolucionou o entendimento da embriologia graças a seus experimentos com ouriços do mar.

Em 1891, Driesch conduziu experimentos com embriões bicelulares (duas células) do ouriço do mar Echinus microtuberculatus (atualmente conhecido como Psammechinus microtuberculatus) Desafiando as hipóteses aceitas da época em desenvolvimento embrionário.

Seus resultados mostraram que as células de um embrião inicial (zigoto) quando são separadas, mecanicamente ou naturalmente, poderiam continuar a se desenvolver para formar larvas normais, concluindo que essas células são totipotentes em seus estágios iniciais de desenvolvimento.

Isso contrastou com os resultados de Wilhelm Roux (pioneiro da embriologia experimental), que havia trabalhado com dois ovos de sapo de células. Roux descobriu que matar uma das duas células desenvolveu embriões com malformações, concluindo que as células embrionárias têm destinos predeterminados.

Mais tarde, em 1910, o químico americano, o zoólogo e fisiólogo Jesse Francis McClendon verificaria que os resultados de Driesch poderiam ser replicados em sapos, galinhas, outros ouriços e até em mamíferos.

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Caracteristicas

A totipotencialidade é caracterizada pelo potencial de algumas células para dar origem a um indivíduo completo. Estes são capazes de se tornar qualquer tipo de célula corporal e também em outros do tecido extraordônico.

As células totipotentes são formadas em organismos de reprodução sexual e assexual, são zigotos ou esporos. Eles podem ser um zigoto na semente de um fanerogama (planta), em um ovo de qualquer animal, ou em um útero de mamífero (como seres humanos, elefantes ou ratos).

Esse potencial na maioria dos casos tem um período de curta existência durante o desenvolvimento. No corpo humano, eles têm tempo limitado, aproximadamente 4 dias após a fertilização. Em outros organismos, como plantas, esponjas marinhas, vermes anélicos, estrelas do mar e ratos têm duração diferente.

Totipotencialidade em diferentes grupos de organismos

Plantas e fungos

Em plantas e fungos que são reproduzidos por esporos, é uma conversa que essas células que não precisam de fertilização são do tipo totipotente, uma vez que o zigoto desses organismos tem a capacidade de produzir todos os tipos de células necessárias para desenvolver um indivíduo completo completo.

Numerosos estudos de desenvolvimento, crescimento e cultura de plantas demonstraram repetidamente que muitas células vegetais são totipotentes. Exemplo disso são as colheitas de pequenos tecidos ou cortes de hastes que, quando colocados em meios de crescimento, são capazes de dar origem ou regenerar um indivíduo completamente novo.

Invertebrados

Como mencionado anteriormente, o primeiro estudo que demonstrou a existência de células embrionárias totipotentes foi realizado com ouriços do mar (equinodermos). A partir de então, em muitos estudos, foram realizados para replicar o experimento de Driesch e, em tudo o resultado, é o mesmo (a existência da totipotencialidade).

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Outro caso em Echinodermos, mas desta vez com estrelas do mar e OPH. Essa capacidade de regeneração se deve ao fato de terem células -tronco totipotentes adultas.

Mar Linckia Guildingi Star, um organismo regenerado de um braço de outro organismos. Tomado e editado de: Emőke Dénes [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)].

Estudos de tecido porífero (esponjas) revelam que esses organismos primitivos têm um grande número de células totipotentes. Isso permite que eles produzam ou obtenham qualquer tipo de célula de que precisam e às vezes também sejam capazes de regenerar um organismo completo de uma pequena parte do corpo.

Vertebrados

Nos vertebrados, os estudos de totipotencialidade são descritos no desenvolvimento embrionário; Isto é, células embrionárias de vertebrados, como peixes, répteis, pássaros e mamíferos, têm um comportamento totipotente semelhante ao ouriço de Driesch.

Independentemente do tipo de reprodução (fertilização cruzada, auto -fertilização e partenogênese), as células presentes entre o zigoto e a morula (primeiras segmentações do zigoto) têm a capacidade de produzir todos os tipos de células e organizá -las em um bauple coerente (a organismo completo).

Células das células de acordo com sua capacidade totipotente

Grande parte da comunidade científica classifica as células totipotentes de acordo com sua origem e potencialidade. De acordo com sua origem, eles são classificados como embrionários, fetais e adultos, enquanto de acordo com sua potencialidade são classificados nos seguintes grupos.

Totipotent

Aqueles que dão origem a um indivíduo completo.

Pluripotente

Eles podem formar células que darão origem a qualquer linhagem embrionária, mas não dão origem a um organismo completo.

Multipotente

Aqueles que só podem dar origem a células da mesma linhagem ou camada embrionária.

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Unipotente

Células especializadas que têm a capacidade de diferenciar em um único tipo de células.

Importância

Estudos de células totipotentes (no amplo sentido de classificação de acordo com seu potencial) permitem que eles os vejam como uma possível cura para muitas doenças, regeneração tecidual, terapias celulares e até fontes potenciais para a clonagem de plantas, animais e do próprio ser humano , o que isso foi sujeito a muito debate ético.

Estudos de doenças congênitas e de câncer são abordadas por especialistas em cientistas em células totipotentes, devido ao desenvolvimento e multiplicação celular presentes em algumas dessas condições.

A análise e os estudos das primeiras divisões cigóticas (das células totipotentes) forneceram muitos conhecimentos sobre a ativação e inativação dos genes e também sobre o envolvimento de proteínas que tornam esse possível processo.

Outros avanços científicos relacionados a estudos das primeiras divisões embrionárias ou cigóticas são as malformações e/ou defeitos congênitos causados ​​por divisões e diferenciação celular anormal precoce.

Referências

1. Células mãe. Totipotencialidade. Recuperado da biologia.Edu.ar.
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