diferenciación

los diferenciación en biología marca la transición de un estado pobremente diferenciado a uno altamente diferenciado. Este proceso es de particular importancia durante el desarrollo del óvulo fertilizado en un organismo completo. Las alteraciones en el proceso de diferenciación pueden conducir a enfermedades graves como cáncer o malformaciones.

Cual es la diferenciacion?

La diferenciación biológica se trata de la especialización de células madre indiferenciadas en células corporales diferenciadas. Estos procesos juegan un papel particularmente importante durante la embriogénesis y el crecimiento posterior. Los procesos de diferenciación también son importantes para el mantenimiento de las funciones corporales en organismos adultos.

Inicialmente, las células madre indiferenciadas todavía tienen la capacidad de transformarse en todas las demás células del cuerpo. En el proceso, las células corporales especializadas surgen a través de varios procesos de diferenciación, que forman los diversos órganos y finalmente pierden la capacidad de dividirse.

Existen varios tipos de células madre. Las llamadas células madre totipotentes todavía pueden transformarse en un organismo completo. Las células madre pluripotentes pueden, a su vez, diferenciarse en todas las células del cuerpo. Sin embargo, ya no es posible que se conviertan en organismos individuales. Las células madre multipotentes ya han desarrollado una cierta diferenciación en una determinada línea celular. Sin embargo, todavía pueden diferenciarse en todas las demás células de esta línea celular.

Función y tarea

La diferenciación biológica es uno de los procesos más importantes en el desarrollo de organismos vegetales, animales o humanos. Durante este proceso, entre otras cosas, se desarrollan Células corporales que se diferencian cada vez más de un óvulo fertilizado en varios pasos.

El óvulo fertilizado es la primera célula madre totipotente que inicialmente está sujeta a la división celular en cuatro células idénticas. Cada una de estas cuatro células puede convertirse en un organismo genéticamente idéntico. Cuando se alcanza la etapa de cuatro células, se forma el blastocisto, que consta de células madre embrionarias pluripotentes. Estas células madre pluripotentes pueden convertirse en las tres capas germinales ectodermo, endodermo y mesodermo a través de la siguiente etapa de diferenciación y, por lo tanto, representan el punto de partida para todas las demás células del cuerpo.

Sin embargo, a diferencia de las células madre totipotentes, estas ya han perdido la capacidad de convertirse en organismos independientes genéticamente idénticos.

Otras líneas celulares emergen de los tres cotiledones, que inicialmente consisten en células madre multipotentes. Las células madre multipotentes pueden convertirse en todos los tipos de células de la línea celular respectiva. Estas células ya no tienen la capacidad de transformarse en todas las demás células del cuerpo, ya que han alcanzado un mayor grado de diferenciación que las células madre pluripotentes.

En organismos animales y humanos, el proceso de diferenciación está asociado con una determinación. La determinación describe el establecimiento de una especialización una vez tomada, mediante la cual el desarrollo posterior de las líneas celulares se transmite epigenéticamente. Por supuesto, las células que ya se han diferenciado previamente se diferenciarán más en las células de la línea celular correspondiente como parte de su determinación.

Toda la información genética de cada célula individual es idéntica, pero la expresión génica se llama de manera diferente según el tipo de célula. Esto significa, entre otras cosas, que en una célula del hígado, por ejemplo, solo se decodifica la información genética para la función hepática, mientras que el resto de la información permanece sin leer.

La diferenciación está influenciada por varios factores externos o internos. Las hormonas y los factores de crecimiento juegan un papel importante. Los contactos de la célula con las células vecinas también determinan la dirección de diferenciación.

Una transdeterminación puede ocurrir bajo ciertas condiciones. Se cambia la determinación celular. Esto juega un papel especialmente en la cicatrización de heridas. Si las células ya están diferenciadas, en estos casos pierden su diferenciación y se vuelven a diferenciar. Sin embargo, si este proceso se altera, puede producirse cáncer.

La diferenciación es esencial para que el organismo pueda funcionar como un sistema biológico uniforme.

Enfermedades y dolencias

En el contexto de la diferenciación celular, sin embargo, pueden ocurrir alteraciones que pueden conducir a malformaciones orgánicas durante la embriogénesis. Hay algunas enfermedades determinadas genéticamente con una amplia variedad de displasias de órganos. Además de las malformaciones de los órganos internos, la apariencia externa suele ser discordante.

Sin embargo, también existen causas no genéticas de malformaciones de órganos. Un ejemplo es la agenesia renal en ausencia de líquido amniótico. Dado que el embrión humano solo puede desarrollarse dentro del líquido amniótico, la falta de espacio aquí conduce a una diferenciación defectuosa de los órganos, por lo que otros órganos y tejidos también se ven afectados.

Los fármacos también pueden interrumpir el proceso de diferenciación durante la embriogénesis. Un ejemplo bien conocido es el sedante Contergan, que dañó el desarrollo del crecimiento del feto durante el embarazo temprano. Esto se hizo público en 1961 a través del llamado Contergansandal.

Sin embargo, también puede suceder que células que ya se han diferenciado se desdiferencian y luego se multipliquen de forma descontrolada. Esta es la situación con el cáncer. Cuanto más avanzada sea la desdiferenciación de las células, más maligno será el tumor. Como ya se mencionó, la desdiferenciación es necesaria en algunos casos cuando existe una mayor necesidad de crecimiento celular. Este es el caso de la cicatrización de heridas, entre otras cosas. En estos procesos, sin embargo, la desdiferenciación va seguida de una diferenciación de las células. Sin embargo, si la diferenciación falla, se desarrolla cáncer.

Las mutaciones somáticas en las células también pueden afectar genes que afectan la diferenciación. Por lo tanto, la probabilidad de desarrollar cáncer aumenta a lo largo de la vida.