Vanaf het moment van conceptie ondergaat het lichaam veel veranderingen. Ontwikkeld vanuit slechts één cel die het erfelijk materiaal van de ouders bevat, groeit het door de reproductie en differentiatie van cellen. Dit is een constant proces om het leven van een meercellig organisme in stand te houden, dat gebaseerd is op veel intercellulaire interacties. In elke levensfase verandert de specialisatie van cellen en wordt ze steeds smaller.
Cellen en weefsels
Een groep cellen met dezelfde morfofysiologische kenmerken, die zich op dezelfde plaats bevinden en dezelfde taken uitvoeren, wordt een weefsel genoemd. Organen zijn opgebouwd uit weefsels en organismen zijn opgebouwd uit orgaansystemen. Maar om van de kiemcel naar het organisme te gaan, is het noodzakelijk om vele stadia van celdifferentiatie te overwinnen. Dit proces is de voorbereiding van cellen om de aan hen toegewezen functies uit te voeren, waardoor, op hoge niveaus,ontwikkeling, verliezen ze het vermogen om te delen.
Regeneratie
De noodzaak van differentiatie op de lange termijn verklaart de onmogelijkheid van echte regeneratie van zeer specifieke weefsels en organen, waarvan de cellen zich in een hoge mate van ontwikkeling bevinden. In deze organen wordt mechanische schade hersteld door fusie van leefruimten met bindweefsel. Dat wil zeggen, een volledig herstel van cellen die eerder op deze plek waren, als ze sterk gedifferentieerd waren, zal nooit gebeuren.
Als voorbeeld is het passend om de vorming van littekens te noemen wanneer spieren beschadigd zijn, ook in het hart. Ook is er als gevolg van schade aan de hersenen of zenuwen geen herstel van neuronen. Na beschadiging van een sterk gedifferentieerd weefsel, wordt het lichaam gedwongen het verlies van zijn functies te verdragen. En alleen het gebruik van stamcellen die het transformatiestadium nog niet hebben gepasseerd onder invloed van lokale cytokinen en verblijfsomstandigheden, geeft hoop op echte regeneratie. Maar voor nu is dit de technologie van de toekomst.
Groei van het lichaam
Differentiatie van cellen in het lichaam gebeurt in fasen, afhankelijk van de mediatoren en de signalen die ze van de regulator ontvangen. Zonder een externe factor is transformatie onmogelijk in de richting waarin deze voor ontwikkeling nodig is. En wanneer het wordt ontvangen, heeft het proces een gericht strikt getypeerd karakter, waarbij er in elke fase een systeem is voor het monitoren en screenen van mislukte cytologische populaties.
Omdat het groeiproces van embryo tot volwassenheidorganisme is geprogrammeerd in een strikte volgorde van celdifferentiatie. Deze volgorde moet strikt worden nageleefd en totdat een belangrijk stadium heeft plaatsgevonden, mag er geen ander stadium van scheiding en cytologische specificatie plaatsvinden. Anders zullen ontwikkeling en groei in eerste instantie plaatsvinden met een fout, wat leidt tot de vorming van misvormingen of ontwikkelingsanomalieën.
Evolutie van meercelligheid
In een volwassen organisme ligt dit mechanisme ten grondslag aan de vorming van tumorcellen. Het is moeilijk voor te stellen hoe een enorm aantal stadia elkaar in de meest strikte volgorde moeten vervangen voor de juiste differentiatie van cellen en weefsels. Dit is een ongelooflijk mechanisme waarmee een meercellig organisme functioneert. Het is ook een duidelijke demonstratie van de stelling dat ontogenie een korte herhaling is van fylogenie. Dit betekent dat celdifferentiatie plaatsvindt in de volgorde waarin de evolutie zich bewoog.
Hematopoëtische differentiatie
Differentiatie van bloedcellen is een duidelijk voorbeeld van de enscenering van dit proces in een hoog ontwikkeld organisme. Bij mensen is het afkomstig van een gemeenschappelijke voorloper die de hematopoëtische stamcel wordt genoemd. Het is pluripotent, dat wil zeggen dat er elke bloedcel uit kan worden gevormd onder invloed van verschillende soorten cytokinen. Wat nog belangrijker is, het is ook het product van een lange ontwikkeling en voorbereiding om de voorloper van hematopoëse te worden. Ze ging door het stadium van stamceldifferentiatie en bereidde zich alleen voor op:één doel: het begin worden van hematopoëtische kiemen. Er wordt geen ander weefsel van gemaakt, wat het onderscheidt van ongedifferentieerde stamcellen.
Initiële hematopoëse
In de eerste fase ontwikkelen zich twee populaties uit een stamcel onder invloed van twee fundamenteel verschillende factoren. Onder invloed van trombopoëtine en koloniestimulerende factor (CSF) wordt een grote cellulaire groep van myelopoëse-precursoren gevormd. Uit deze groep zullen alle monocyten, granulaire leukocyten, bloedplaatjes en erytrocyten ontstaan. Alleen de vorming van een primitieve voorlopercel is het beginstadium van de deling van hematopoëse in twee stromen. De eerste stroom is myelopoëse en de tweede stroom is leukopoëse.
Tijdens het proces wordt uit dezelfde pluripotente voorlopercel, maar al onder invloed van interleukine, een celpopulatie van leukopoëse gevormd. Het zal T- en B-lymfocyten ontwikkelen met natuurlijke killercellen. Splitsen in twee stromen is een voorbeeld van initiële celdifferentiatie. Dit betekent dat vóór de vorming van functionerende bloedcellen verschillende stadia zullen doorlopen, waarbij het fenotype en de receptorset elk zullen veranderen. Velen zullen van locatie veranderen, waar scheiding en cytologische specificatie worden beïnvloed door cytokinen en antigenen met antilichamen.
Myelopoëse
De belangrijkste delende cel die aanleiding geeft tot alle myelocyten is de myeloïde kiem. De ontwikkeling ervan volgt twee stromen: de eerste is de vorming van een voorloper die veel voorkomt bij bloedplaatjes en erytrocyten, en de tweede isde vorming van een protoleukocyt, waaruit de monocyt en granulocyt zullen ontstaan. De eerste stroom van celdifferentiatie is het proces van hun ontwikkeling onder invloed van koloniestimulerende factor, trombopoëtine en interleukine type 3.
Voorlopers van leukocyten en monocyten worden gevormd onder invloed van de hematopoëtische koloniestimulerende factor. Uit de gemeenschappelijke voorloper van bloedplaatjes en erytrocyten ontwikkelen zich onder invloed van respectievelijk trombopoëtine en erytropoëtine tussenvormen van cellen. Hiervan zullen door de zogenaamde veroudering en aanvullende ontwikkeling volwassen cellen van erytrocyten en bloedplaatjes worden gevormd.
Het is opmerkelijk dat bloedplaatjes eerder fragmenten zijn van de cel die eraan voorafging, omdat ze in het stadium van differentiatie onnodige organellen en de kern verloren. In erytrocyten werd ook de kern geëlimineerd en het cytoplasma werd gevuld met hemoglobine. Leukocyten, als cellen die zich ontwikkelen in de tweede stroom van myelopoëse, hebben een kern, hoewel hun differentiatiegraad ook erg hoog is.
Leukopoëse
Lymfocytische celdifferentiatie is het proces van vorming van lymfocyten en natuurlijke killercellen uit een veel voorkomende voorloper van lymfopoëse. Het wordt voornamelijk uitgevoerd onder invloed van interleukines en wordt aanvankelijk ook verdeeld in twee stromen - B-lymfopoëse en T-lymfopoëse. Dit stadium van gecontroleerde ontwikkeling geeft aanleiding tot twee populaties van unipotente cellen, die alleen bestemd zijn om een tussenvorm te worden voor de vorming van één lymfocytische lijn.
De voorloper van T-killers en T-lymfocyten wordt gevormd uit de T-groeizone, en uit de B-cel-precursor vormt de invloed van interleukine-4 de B-lymfocytkiemzone. T-killers worden gevormd onder invloed van interleukine-15, een expressiefactor van de overeenkomstige receptoren - clusters van differentiatie (CD). Op basis daarvan zal de gehele populatie van lymfocyten in groepen worden verdeeld, afhankelijk van het type van hun CD-antigeen. Dienovereenkomstig zullen de immuuncellen verschillende functies vervullen.
