transdifferentiation

În transdifferentiation are loc o metamorfoză. Celulele diferențiate ale unui cotiledon dat sunt transformate în celulele unui alt cotiledon prin procese precum deacetilarea și metilarea histonelor. Procesele de transdiferentiere defectuoasă stau la baza multor boli, cum ar fi oestrofagul lui Barrett.

Ce este transdiferențierea?

Dezvoltarea embrionară are loc pe baza a trei cotiledoane diferite. Diferențierea este un pas în dezvoltarea celulelor embrionare. Celulele se transformă într-o formă specializată prin procese de diferențiere. Prima diferențiere a celulelor embrionice omnipotente corespunde dezvoltării straturilor germinale, care sunt specifice țesutului și, prin urmare, nu mai sunt omnipotente.

Transdiferentierea este un caz special sau chiar o inversare a diferențierii. Procesul corespunde unei metamorfoze. Celulele unui cotiledon sunt transformate în celulele unui alt cotiledon. Cele mai multe transdiferențieri nu au loc în mod direct, ci corespund unei dediferențieri, care la rândul lor sunt urmate de o diferențiere în direcțiile opuse. Oamenii de știință asociază în principal transdiferențierea cu celulele stem umane.

Cu fiecare transdiferențiere, există o schimbare completă a expresiei genice respective la nivel biologic molecular. Fiecare transdiferențiere necesită o schimbare de activitate în mii de segmente de gene individuale. Procesele de transdiferentiere patologică au loc în legătură cu unele boli. Practic, transdiferentierea nu trebuie să aibă nicio valoare patologică.

Funcție și sarcină

În contextul transdiferențierii, expresia genică a unei celule se schimbă complet la nivel genetic molecular. Aceasta are implicații pentru replicare. În celula transdiferențiată, secțiuni complet diferite ale genei sunt replicate decât a fost prevăzut inițial. Din acest motiv, în final, o sinteză complet diferită de proteine ​​decât cea planificată inițial.

Transdiferentierea este însoțită de dezactivarea genelor active anterior. Această oprire are loc în principal prin procese în contextul deacetilării histoniei sau metilării pe segmentele ADN individuale. Procesul complet de transdiferențiere necesită o schimbare de activitate a unui număr nenumărat de secțiuni ale unei gene.

Expresia genică a celulelor transdiferențiate nu corespunde în cea mai mare parte modelului original al expresiei genice în părți esențiale. Procesul deacetilării histonelor nu este folosit doar pentru a opri anumite segmente de gene, ci schimbă și capacitatea ADN de a se lega. Procesul de deacetilare a histonelor se concentrează asupra histonei, din structura căreia se elimină o grupare acetil. Aceasta conferă histonei o afinitate mult mai mare pentru grupele de fosfat ADN. În același timp, există o capacitate mai mică de legare între factorii de transcripție și ADN.

Factorii de transcriere influențează transcrierea, fie pozitiv, fie negativ și sunt fie activatori, fie represori. Abilitatea redusă de legare a factorilor de transcripție are ca rezultat o inhibare a expresiilor individuale ale genelor care sunt situate în punctul corespunzător în ADN.

Procesul de metilare respectă, de asemenea, principiul inactivării ADN-ului. Singura diferență este că procesele de metilare se concentrează mai mult pe grupele metil mai degrabă decât pe histone. Aceste grupări metilice se leagă de o anumită secțiune a ADN-ului și în acest fel inactivează secțiunile de ADN individuale. Când celulele se diferențiază, expresia genelor lor se schimbă semnificativ și multe dintre gene sunt chiar oprite în timpul proceselor.

Transdiferențierea completă depinde de exprimarea ridicată a mii de gene și, în același timp, necesită reglementare în jos în exprimarea a mii de alte gene. Acesta este singurul mod în care proteinele potrivite sunt disponibile în final pentru transformarea celulei. O celulă musculară, de exemplu, necesită proteine ​​fundamental diferite decât o celulă hepatică.

Transdiferentierea are loc direct sau printr-un ocol. Această ocolire corespunde unei dediferențieri, care este urmată de o nouă diferențiere ulterioară în alte direcții.

Vă puteți găsi medicamentul aici

Boli și afecțiuni

Transdiferențierile pot sta la baza multor boli diferite, ceea ce le face relevante din punct de vedere clinic. Esofagul lui Barrett, de exemplu, este asociat cu procesele de transdiferențiere. Această boală se bazează pe o conversie a celulelor epiteliului, care sunt transdiferențiate în celule intestinale producătoare de mucină în timpul proceselor patologice. În acest context, se vorbește de metaplazie intestinală, care este asociată cu un risc opțional de degenerare și, de exemplu, poate promova dezvoltarea adenocarcinoamelor. În general, sindromul Barrett este descris ca o modificare inflamatorie cronică a esofagului distal care duce la dezvoltarea ulcerelor peptice, care poate apărea ca parte a complicațiilor în boala de reflux. În sindrom, conversia epiteliului scuamos are loc în esofagul distal.

O altă boală bazată pe transdiferențieri corespunde formării leucoplakiei. Ca parte a acestui fenomen, celulele mucoasei bucale se transdiferentizează în precanceroze, care pot favoriza carcinomul cu celule scuamoase. Leucoplazia este hiperkeratoza membranei mucoase care este adesea displazică în același timp. În plus față de cavitatea bucală, aceste leucoplakie apar în principal pe buze și în zona genitală. Leucoplakia este precedată de obicei de iritarea cronică a pielii sau a mucoaselor. Această iritație îngroașă stratul excitat din zona afectată. Membrana mucoasă roșiatică devine atât de albicioasă încât vasele capilare sub epiteliul gros nu mai pot fi realizate.

Stimulul cauzal poate fi de natură mecanică, biologică, fizică sau chimică. Stimulii biologici includ infecții virale cronice. Stimulii cauzali din punct de vedere chimic apar în cea mai mare parte din fumatul sau mestecarea tutunului. De exemplu, o proteză prost adecvată poate fi considerată un stimul cauzativ din punct de vedere mecanic.