Трансдетерминација

А Трансдетерминација у биологији представља репрограмирање диференциране ћелије тела, по правилу је процес диференцијације телесних ћелија од оплођене јајне ћелије до потпуно развијеног организма неповратан. Међутим, под одређеним условима ћелија која је одређена у својој диференцијацији може се репрограмирати.

Шта је трансдетерминација?

Трансдетерминација значи трансформацију из једног одређеног стања у друго одређено стање.У биологији је трансдетерминација карактеризирана репрограмирањем већ диференциране ћелије тијела у другу диференцирану ћелију тијела.

У случају људи и већине вишећелијских животиња, развој организама започиње оплођеном јајном ћелијом. Читав организам се развија из ове прве ћелије. Како се ћелије деле, појединачне ћелије постају све више диференциране или специјализоване током ембриогенезе. Овако се органи развијају. На пример, ћелије јетре имају исте генетске информације као и ћелије срца. Међутим, код обе врсте ћелија потребне генетске информације се проналазе из различитих гена.

Као део диференцијације, одређени гени се заустављају метилацијама или модификацијама хистона. Диференцијација се одвија тако што су различити гени искључени са ћелијске на ћелијску линију.

За време трансдетерминације, неактивни гени се поново активирају, а претходно активирани гени су поново неактивни. Пример би могла бити сложена трансформација ћелије коже у ћелију јетре.

Функција и задатак

Оплођена јајна ћелија је прва ћелија у организму. То је оригинална матична ћелија свих каснијих високо диференцираних ћелија. Заједно са првих осам ћелија назива се тотипотентном матичном ћелијом. Ове прве ћелије су још увек недиференциране и свака се може развити у независан организам.

Након поделе осме ћелије формирају се плурипотентне или ембрионалне матичне ћелије. Оне се још увек могу трансформисати у ћелије сва три слоја клица (ектодерма, мезодерма, ендодерма). Међутим, већ су изгубили способност да се развију у независне организме.

Даљи развој доводи до постембрионских матичних ћелија које су подељене у матичне ћелије фетуса, новорођенчета и одраслих у зависности од стадија развоја. Постембрионске матичне ћелије већ представљају различите ћелијске линије које се могу трансформисати у одређене системе органа. И они још увек имају потенцијал диференцијације, који се, међутим, односи само на одређене типове ћелија. Називају се мултипотентним матичним ћелијама. На пример, нервне матичне ћелије се још увек могу трансформисати у различите облике нервних ћелија, али више не у крвне ћелије.

А Трансдиференцијација или је могућа трансдетерминација ћелија. Међутим, спорно је може ли се репрограмирати потпуно диференцирана ћелија тела. Да би се то постигло, требало би истовремено активирати експресију хиљада гена и хиљаде других гена истовремено деактивирати, на пример, да би кожна ћелија трансформисала у мишићну ћелију. До сада се претпостављало да само матичне ћелије одраслих то раде још увек. Њихов потенцијал за диференцијацију је чак и изван котиледона.

Репрограмирање се обично одвија у два корака. Пре свега, постоји дедиференцијација ћелије. Након поделе ћелије, диференцијација се одвија опет у другачијој оријентацији. Таква трансдетерминација се одвија у организму, на пример током зарастања рана. Из матичних ћелија одраслих развија се широк спектар ћелија који су потребни за процес лечења.

У будућности ће медицина вјероватно имати одличне изгледе као алтернативу данашњој технологији трансплантације. На тај начин болесни органи се могу узгајати директно из матичних ћелија одраслих. Године лечења лековима за ограничавање реакција одбацивања биле би прошлост. У различитим ин витро студијама ћелијских култура, фактор раста коришћен је за дедиференцијацију и преусмјеравање ћелија.

Као део истраживања матичних ћелија, откривено је да матичне ћелије могу да замене ћелије које су уништене у срчаном удару. Резултати такође сугерирају да се зарастање не заснива на замјени транс-одређених ћелија, већ на стимулацији ћелијског раста и процесима диференцијације ћелија. Матичне ћелије одраслих такође се доказују у регенерацији хрскавице и костију.

Болести и тегобе

У вези са трансдетерминацијом, озбиљне болести се јављају изнова и изнова. Развој рака заснован је на дедиференцијацији телесних ћелија. Промјене унутар ћелије могу довести до недиференциране диобе ћелије, која може обухватити цијело тијело стварањем метастаза. Узроци могу бити соматске мутације, вируси или изван контролне ћелијске профилације током процеса зарастања.

Дедиференцијација може бити брза. Међутим, постоје и облици рака код којих тумор остаје дуго диференциран. Међутим, након фазе дедиференцијације, даље нема диференцијације. Дељене ћелије су дегенериране и крећу се даље од свог почетног стања након сваке поделе ћелије.

Генетске информације су такође подложне сталним променама. На пример, зарастање рана је природни процес који се заснива на трансдетерминацији. Овде се матичне ћелије одраслих трансформишу у диференциране ћелије коже, ћелије везивног ткива или ћелије других врста. Међутим, у ретким случајевима злоћудни тумор формира се као део сталне ћелијске деобе.

Исто се може догодити након имунолошких реакција. Лимфоми су, између осталог, израз имунолошког система који је изашао ван контроле.