Transdiferențierea implică metamorfoză. Celulele diferențiate ale unui anumit cotiledon sunt transformate în celule ale altui cotiledon prin procese precum deacetilarea și metilarea histonelor. Procesele defectuoase de transdiferențiere stau la baza multor boli, cum ar fi estrofagul lui Barrett.
Ce este transdiferențierea?
Oamenii de știință asociază capacitatea de diferențiere în primul rând cu celulele stem umane. Dezvoltarea embrionară are loc pe baza a trei straturi germinale distincte. Diferențierea este un pas în dezvoltarea celulelor embrionare. Celulele se transformă într-o formă specializată prin procese de diferențiere. Prima diferențiere a celulelor embrionare atotputernice corespunde dezvoltării cotiledonilor, care sunt specifice țesuturilor și, prin urmare, nu mai sunt atotputernice. Transdiferențierea este un caz special sau chiar o inversare a diferențierii. Procesul corespunde unei metamorfoze. În acest proces, celulele unui cotiledon sunt transformate în celule ale altui cotiledon. Majoritatea transdiferențierii nu are loc direct, ci corespunde dediferențierii, care la rândul său este urmată de diferențierea în direcțiile opuse în fiecare caz. Oamenii de știință asociază capacitatea de diferențiere în primul rând cu celulele stem umane. Cu fiecare diferențiere, o schimbare completă a respectivului genă expresia are loc la nivel biologic molecular. Fiecare transdiferențiere necesită o schimbare de activitate în mii de persoane genă segmente. În legătură cu unele boli, au loc procese de transdiferențiere patologică. Cu toate acestea, practic, transdiferențierea nu trebuie să aibă nicio valoare patologică.
Funcția și sarcina
În timpul transdiferențierii, genă expresia unei celule se schimbă complet la nivel genetic molecular. Acest lucru are implicații pentru replicare. În celula transdiferențiată, secțiuni cu totul diferite ale genei sunt reproduse decât se intenționa inițial. Din acest motiv, sinteza proteinelor ajunge să fie complet diferită de ceea ce a fost planificat inițial. Transdiferențierea este însoțită de tăcerea genelor active anterior. Această reducere are loc într-o mare măsură prin procese de dezacetilare sau metilare a histonelor la segmentele ADN individuale. Cursul complet al unei transdiferențieri necesită o schimbare a activității a nenumărate secțiuni ale unei gene. Expresia genică a celulei transdiferențiate nu corespunde, de obicei, în părți esențiale cu modelul original de expresie genică. Procesul de deacetilare a histonelor servește nu numai pentru a reduce la tăcere anumite segmente genetice, ci și pentru a modifica capacitatea de legare a ADN-ului. Procesul de deacetilare a histonelor se concentrează pe histonă, din a cărei structură este îndepărtată o grupare acetil. Acest lucru conferă histonei o afinitate mult mai mare pentru ADN fosfat grupuri. Acest lucru duce simultan la o capacitate de legare mai mică între factorii de transcripție și ADN. Factorii de transcripție influențează transcrierea fie pozitiv, fie negativ și sunt astfel activatori sau represori. Capacitatea de legare redusă a factorilor de transcripție are ca rezultat o inhibare a expresiilor genice individuale situate la punctul corespunzător al ADN-ului. Procesul de metilare urmează, de asemenea, principiul inactivării ADN-ului. Singura diferență este că, în procesele de metilare, accentul nu se pune pe histone, ci pe grupări metil. Aceste grupări metil se leagă de o secțiune specifică a ADN-ului și inactivează astfel secțiunile ADN individuale. În timpul diferențierii celulelor, expresia genelor lor se schimbă semnificativ și multe dintre gene sunt chiar oprite în timpul proceselor. Transdiferențierea completă se bazează simultan pe o expresie ridicată a mii de gene și necesită o reglare descendentă în exprimarea a mii de alte gene în același timp. Numai așa sunt cei drepți proteine disponibil în cele din urmă pentru transformarea celulei. De exemplu, o celulă musculară necesită în mod fundamental diferite proteine Decât a ficat celulă. Fie transdiferențierea are loc direct, fie printr-un ocol. Acest ocol corespunde unei dediferențieri urmate de o rediferențiere ulterioară în alte direcții.
Boli și afecțiuni
Transdiferențierea poate sta la baza multor boli diferite, făcând-o relevantă din punct de vedere clinic. De exemplu, așa-numitul esofag Barrett este asociat cu procesele transdiferențierii. Această boală se bazează pe o transformare a celulelor din epiteliu, care sunt transdiferențiate la celule intestinale producătoare de mucină în timpul proceselor patologice. În acest context, există vorbi a metaplaziei intestinale, care este asociată cu un risc facultativ de degenerare și poate favoriza, de exemplu, dezvoltarea adenocarcinoamelor. În general, sindromul Barrett este descris ca o modificare inflamatorie cronică a esofagului distal care are ca rezultat formarea ulcerului peptic, așa cum poate apărea în situația complicațiilor reflux boală. În sindrom, transformarea scuamoasei epiteliu apare în esofagul distal. O altă boală bazată pe transdiferențierea corespunde formării leucoplazie. Celulele mucoasei bucale se diferențiază în celule precanceroase ca parte a acestui fenomen, care poate promova carcinom cu celule scuamoase. Leucoplakia sunt hiperkeratoze ale membranei mucoase care sunt adesea displazice în același timp. Pe lângă cavitatea bucală, aceste leucoplazii apar în principal pe buze și în zona genitală. Leucoplakia este de obicei precedat de iritarea cronică a piele sau mucoase. Această iritație îngroșează stratul excitat în zona afectată. Cea roșiatică membranei mucoase devine astfel albicios, ca capilar nave nu mai poate fi remarcat sub grosime epiteliu. Stimulul cauzal poate fi mecanic, biologic, fizic sau chimic. Stimulii biologici includ infecții virale cronice. Stimulii cauzali chimici sunt de obicei cauzati de fumat sau de mestecat tutun. Stimulii cauzali mecanici pot include inadecvarea proteza.
