Une transdétermination en biologie représente la reprogrammation d'une cellule somatique différenciée. En général, le processus de différenciation des cellules somatiques de l'œuf fécondé à l'organisme entièrement formé est irréversible. Cependant, dans certaines conditions, une cellule déterminée dans sa différenciation peut être reprogrammée.
Qu'est-ce que la transdétermination?
En général, le processus de différenciation des cellules somatiques de l'œuf fécondé à l'organisme entièrement formé se déroule de manière irréversible. La transdétermination signifie la transformation d'un état déterminé à un autre état déterminé. En biologie, la transdétermination est caractérisée par la reprogrammation d'une cellule corporelle déjà différenciée en une autre cellule corporelle différenciée. Dans le cas des humains et de la plupart des animaux multicellulaires, le développement des organismes commence par l'ovule fécondé. L'organisme entier se développe à partir de cette première cellule. Au fur et à mesure que les cellules se divisent, une différenciation ou une spécialisation croissante des cellules individuelles se produit au cours de l'embryogenèse. C'est ainsi que se développent les organes. Foie les cellules, par exemple, ont la même information génétique que Cœur cellules. Dans les deux types de cellules, cependant, les informations génétiques requises dans chaque cas sont appelées par différents gènes. Lors de la différenciation, certains gènes sont réduits au silence par des méthylations ou des modifications d'histones. La différenciation se produit en faisant taire différents gènes d'une lignée cellulaire à l'autre. Ainsi, lors de la transdétermination, les gènes inactifs sont réactivés et les gènes précédemment activés redeviennent inactifs. Un exemple serait la transformation complexe d'un peau cellule dans une foie cellule.
Fonction et tâche
L'ovule fécondé est la première cellule de l'organisme. C'est la cellule souche originale de toutes les cellules plus tardives hautement différenciées. Dans ce contexte, avec les huit premières cellules, on l'appelle la cellule souche totipotente. Ces premières cellules sont encore totalement indifférenciées et peuvent chacune se développer en un organisme indépendant. Après la huitième division cellulaire, des cellules souches pluripotentes ou embryonnaires se forment. Ceux-ci peuvent encore se transformer en cellules des trois couches germinales (ectoderme, mésoderme, endoderme). Cependant, ils ont déjà perdu la capacité de se développer en organismes indépendants. Le développement ultérieur conduit aux cellules souches post-embryonnaires, qui sont divisées en cellules souches fœtales, néonatales et adultes en fonction du stade de développement. Les cellules souches post-embryonnaires représentent déjà différentes lignées cellulaires qui peuvent se transformer en systèmes organiques spécifiques. Ils possèdent également encore un potentiel de différenciation, qui, cependant, n'est lié qu'à des types de cellules spécifiques. On les appelle cellules souches multipotentes. Par exemple, les cellules souches neurales peuvent encore se transformer en différentes formes de cellules nerveuses, mais plus en sang cellules. La transdifférenciation ou la transdétermination des cellules est possible. Cependant, il est controversé de savoir si une cellule corporelle totalement différenciée peut être reprogrammée. Pour ce faire, l'expression de milliers de gènes devrait être simultanément activée et des milliers d'autres gènes désactivés simultanément afin de transformer un peau cellule dans une cellule musculaire, par exemple. Jusqu'à présent, on supposait que seules les cellules souches adultes en étaient encore capables. Leur potentiel de différenciation transcende même le cotylédon. La reprogrammation s'effectue généralement en deux étapes. Tout d'abord, la dédifférenciation de la cellule se produit. Ensuite, après les divisions cellulaires, la différenciation dans une autre orientation se produit à nouveau. Au sein de l'organisme, une telle transdétermination a lieu, par exemple, dans cicatrisation. Les cellules souches adultes se transforment en une grande variété de types de cellules nécessaires au processus de guérison. Pour la médecine, cela ouvrira vraisemblablement d'excellentes perspectives à l'avenir en tant qu'alternative à celle d'aujourd'hui. transplanter La technologie. Les organes malades pourraient être cultivés directement à partir des propres cellules souches adultes du patient. Des années de traitement médicamenteux pour limiter les réactions de rejet appartiendraient au passé. Dans diverses études in vitro de cultures cellulaires, la dédifférenciation et la redifférenciation des cellules ont pu être réalisées à l'aide d'un facteur de croissance.Dans le cadre de la recherche sur les cellules souches, il a été découvert que les cellules souches pourraient être en mesure de remplacer les cellules détruites dans l'infarctus du myocarde. Cependant, les résultats suggèrent également que la guérison n'est pas basée sur le remplacement par les cellules trans-différenciées, mais sur la stimulation des processus de croissance et de différenciation cellulaires. Les cellules souches adultes se révèlent également efficaces pour régénérer cartilage et l'os.
Maladies et affections
En relation avec la transdétermination, des maladies graves surviennent à plusieurs reprises. Le développement de cancer est basé sur la dédifférenciation des cellules du corps. Les changements au sein de la cellule peuvent entraîner une division cellulaire indifférenciée, qui peut se propager dans tout le corps en formant métastases. Les causes peuvent inclure des mutations somatiques, virus, ou profilage cellulaire incontrôlable pendant les processus de guérison. La dé-différenciation peut se produire rapidement. Cependant, il existe également des formes de cancer dans lequel la tumeur reste différenciée pendant assez longtemps. Cependant, aucune nouvelle différenciation n'intervient alors après la phase de dédifférenciation. Les cellules en division sont dégénérées et s'éloignent de l'état initial après chaque division cellulaire. Les informations génétiques sont également sujettes à des changements constants. Par example, cicatrisation est un processus naturel basé sur la transdétermination. Ici, les cellules souches adultes se transforment en peau cellules, tissu conjonctif cellules ou cellules d'autres types. Dans de rares cas, cependant, une tumeur maligne peut se former à la suite des divisions cellulaires constantes. Une situation similaire peut également survenir après des réactions immunitaires. Entre autres, les lymphomes sont l'expression d'un système immunitaire c'est hors de contrôle.
