Dal momento del concepimento, il corpo subisce molti cambiamenti. Sviluppandosi da una sola cellula contenente il materiale ereditario dei genitori, cresce grazie alla riproduzione e alla differenziazione delle cellule. Questo è un processo costante di mantenimento della vita di un organismo multicellulare, che si basa su molte interazioni intercellulari. Ad ogni stadio della vita, la specializzazione delle cellule cambia e diventa sempre più ristretta.
Cellule e tessuti
Un gruppo di cellule con le stesse caratteristiche morfofisiologiche, situate nello stesso luogo e che svolgono gli stessi compiti, è chiamato tessuto. Gli organi sono costituiti da tessuti e gli organismi sono costituiti da sistemi di organi. Ma per passare dalla cellula germinale all'organismo, è necessario superare molte fasi della differenziazione cellulare. Questo processo è la preparazione delle cellule per svolgere le funzioni loro assegnate, per cui, ad alti livelli,sviluppo, perdono la capacità di condividere.
Rigenerazione
La necessità di una differenziazione a lungo termine spiega l'impossibilità di una vera rigenerazione di tessuti e organi altamente specifici, le cui cellule sono ad un alto grado di sviluppo. In questi organi, il danno meccanico viene ripristinato dalla fusione delle aree viventi con il tessuto connettivo. Cioè, un recupero completo delle cellule che erano in questo luogo prima, se erano altamente differenziate, non avverrà mai.
A titolo di esempio, è opportuno citare la formazione di cicatrici quando i muscoli sono danneggiati, compreso il cuore. Inoltre, a causa di danni al cervello o ai nervi, non c'è recupero dei neuroni. Dopo il danneggiamento di un tessuto altamente differenziato, il corpo è costretto a sopportare la perdita delle sue funzioni. E solo l'uso di cellule staminali che non hanno ancora superato la fase di trasformazione sotto l'influenza di citochine locali e condizioni di permanenza lasciano speranza per una vera rigenerazione. Ma per ora, questa è la tecnologia del futuro.
Crescita del corpo
La differenziazione delle cellule nel corpo avviene per fasi, a seconda dei mediatori e dei segnali che ricevono dal regolatore. Senza un fattore esterno, la trasformazione è impossibile nella direzione in cui è richiesta per lo sviluppo. E quando viene ricevuto, il processo ha un carattere diretto e strettamente tipizzato, in cui in ogni fase c'è un sistema per il monitoraggio e lo screening delle popolazioni citologiche fallite.
Perché il processo di crescita dall'embrione alla maturazionel'organismo è programmato in una rigida sequenza di differenziazione cellulare. Questo ordine deve essere rigorosamente osservato e fino a quando non si è verificata una fase importante, non dovrebbe verificarsi un' altra fase di separazione e specificazione citologica. In caso contrario, lo sviluppo e la crescita avverranno inizialmente con un errore, che porta alla formazione di malformazioni o anomalie dello sviluppo.
Evoluzione della multicellularità
In un organismo adulto, questo meccanismo è alla base della formazione delle cellule tumorali. È difficile immaginare come un numero enorme di stadi debbano sostituirsi nella sequenza più rigorosa per la corretta differenziazione di cellule e tessuti. Questo è un incredibile meccanismo attraverso il quale funziona un organismo multicellulare. È anche una chiara dimostrazione della tesi che l'ontogenesi è una breve ripetizione della filogenesi. Ciò significa che la differenziazione cellulare avviene nella sequenza in cui si è mossa l'evoluzione.
Differenziazione ematopoietica
La differenziazione delle cellule del sangue è un chiaro esempio della messa in scena di questo processo in un organismo altamente sviluppato. Negli esseri umani, ha origine da un precursore comune chiamato cellula staminale ematopoietica. È pluripotente, cioè qualsiasi cellula del sangue può essere formata da esso sotto l'influenza di vari tipi di citochine. Ancora più importante, è anche il prodotto di un lungo sviluppo e preparazione per diventare il precursore dell'ematopoiesi. Ha attraversato la fase della differenziazione delle cellule staminali, preparandosi solo perun obiettivo: diventare l'inizio dei germi ematopoietici. Da esso non verrà prodotto nessun altro tessuto, il che lo distingue dalle cellule staminali indifferenziate.
Emopoiesi iniziale
Nella prima fase, due popolazioni si sviluppano da una cellula staminale sotto l'influenza di due fattori fondamentalmente diversi. Sotto l'influenza della trombopoietina e del fattore stimolante le colonie (CSF), si forma un ampio gruppo cellulare di precursori della mielopoiesi. Tutti i monociti, i leucociti granulari, le piastrine e gli eritrociti si svilupperanno da questo gruppo. Proprio la formazione di una cellula precursore primitiva è la fase iniziale della divisione dell'ematopoiesi in due flussi. Il primo flusso è la mielopoiesi e il secondo flusso è la leucopoiesi.
Durante questo, dalla stessa cellula precursore pluripotente, ma già sotto l'influenza dell'interleuchina, si forma una popolazione cellulare di leucopoiesi. Svilupperà linfociti T e B con cellule natural killer. La divisione in due flussi è un esempio di differenziazione cellulare iniziale. Ciò significa che prima della formazione di cellule del sangue funzionanti, passeranno diverse fasi, in ciascuna delle quali il fenotipo e il set di recettori cambieranno. Molti cambieranno posizione, dove la separazione e la specificazione citologica saranno influenzate da citochine e antigeni con anticorpi.
Mielopoiesi
La principale cellula divisoria che dà origine a tutti i mielociti è il germe mieloide. Il suo sviluppo segue due correnti: la prima è la formazione di un precursore comune alle piastrine e agli eritrociti, la seconda èla formazione di un protoleucocita, da cui deriveranno il monocita e il granulocita. Il primo flusso di differenziazione cellulare è il processo del loro sviluppo sotto l'influenza del fattore stimolante le colonie, della trombopoietina e dell'interleuchina di tipo 3.
I precursori di leucociti e monociti si formano sotto l'azione del fattore stimolante le colonie ematopoietiche. Dal comune precursore delle piastrine e degli eritrociti, sotto l'azione rispettivamente della trombopoietina e dell'eritropoietina, si sviluppano forme intermedie di cellule. Di questi, attraverso il cosiddetto invecchiamento e ulteriore sviluppo, si formeranno cellule adulte di eritrociti e piastrine.
È interessante notare che le piastrine sono, piuttosto, frammenti della cellula che le ha precedute, poiché nella fase di differenziazione hanno perso gli organelli e il nucleo non necessari. Negli eritrociti, anche il nucleo è stato eliminato e il citoplasma è stato riempito di emoglobina. I leucociti, come cellule che si sviluppano nel secondo flusso della mielopoiesi, hanno un nucleo, sebbene anche il loro grado di differenziazione sia molto alto.
Leucopoiesi
La differenziazione delle cellule linfocitiche è il processo di formazione di linfociti e cellule natural killer da un comune precursore della linfopoiesi. Viene effettuato principalmente sotto l'influenza delle interleuchine ed è anche inizialmente diviso in due flussi: linfopoiesi B e linfopoiesi T. Questo stadio di sviluppo controllato dà origine a due popolazioni di cellule unipotenti, destinate solo a diventare una forma intermedia per la formazione di un lignaggio linfocitario.
Il precursore dei T-killer e dei linfociti T è formato dalla zona di crescita T e dal precursore dei linfociti B, l'influenza dell'interleuchina-4 forma la zona germinale dei linfociti B. I T-killer si formano sotto l'influenza dell'interleuchina-15, un fattore di espressione dei corrispondenti recettori - cluster di differenziazione (CD). Sulla loro base, l'intera popolazione di linfociti sarà suddivisa in gruppi a seconda del tipo del loro antigene CD. Di conseguenza, le cellule immunitarie svolgeranno diverse funzioni.
