La transdifférenciation implique une métamorphose. Les cellules différenciées d'un cotylédon particulier sont transformées en cellules d'un autre cotylédon par des processus tels que la désacétylation et la méthylation des histones. Des processus défectueux de transdifférenciation sous-tendent de nombreuses maladies, telles que l'esthrophage de Barrett.
Qu'est-ce que la transdifférenciation?
Les scientifiques associent la capacité de transdifférenciation principalement aux cellules souches humaines. Le développement embryonnaire se produit sur la base de trois couches germinales distinctes. La différenciation est une étape du développement des cellules embryonnaires. Les cellules se transforment en une forme spécialisée grâce à des processus de différenciation. La première différenciation des cellules embryonnaires omnipotentes correspond au développement des cotylédons, qui sont spécifiques des tissus et donc plus omnipotents. La transdifférenciation est un cas particulier, voire une réversion de la différenciation. Le processus correspond à une métamorphose. Dans ce processus, les cellules d'un cotylédon sont transformées en cellules d'un autre cotylédon. La plupart des transdifférenciations ne se produisent pas directement, mais correspondent à la dédifférenciation, qui à son tour est suivie d'une différenciation dans les directions opposées dans chaque cas. Les scientifiques associent la capacité de transdifférenciation principalement aux cellules souches humaines. A chaque transdifférenciation, un changement complet du respectif gène l'expression se produit au niveau de la biologie moléculaire. Chaque transdifférenciation nécessite un changement d'activité en milliers de gène segments. En relation avec certaines maladies, des processus de transdifférenciation pathologique ont lieu. Fondamentalement, cependant, la transdifférenciation n'a pas besoin d'avoir une valeur pathologique.
Fonction et tâche
Pendant la transdifférenciation, le gène l'expression d'une cellule change complètement au niveau de la génétique moléculaire. Cela a des implications pour la réplication. Dans la cellule transdifférenciée, des sections entièrement différentes du gène sont répliquées que ce qui était initialement prévu. Pour cette raison, la synthèse des protéines finit par être complètement différente de ce qui était initialement prévu. La transdifférenciation s'accompagne de la désactivation de gènes précédemment actifs. Ce silençage a lieu dans une large mesure par des processus de désacétylation ou de méthylation des histones au niveau des segments d'ADN individuels. Le déroulement complet d'une transdifférenciation nécessite un changement d'activité d'innombrables sections d'un gène. L'expression génique de la cellule transdifférenciée ne correspond généralement pas dans des parties essentielles au modèle original d'expression génique. Le processus de désacétylation des histones sert non seulement à faire taire certains segments de gène, mais altère également la capacité de liaison de l'ADN. Le processus de désacétylation de l'histone se concentre sur l'histone, dont la structure d'un groupe acétyle est retiré. Cela donne à l'histone une affinité beaucoup plus élevée pour l'ADN phosphate groupes. Cela entraîne simultanément une capacité de liaison plus faible entre les facteurs de transcription et l'ADN. Les facteurs de transcription influencent la transcription de manière positive ou négative et sont donc soit des activateurs, soit des répresseurs. La capacité de liaison réduite des facteurs de transcription entraîne une inhibition des expressions géniques individuelles situées au point correspondant de l'ADN. Le processus de méthylation suit également finalement le principe de l'inactivation de l'ADN. La seule différence est que dans les processus de méthylation, l'accent n'est pas mis sur l'histone mais sur les groupes méthyle. Ces groupes méthyle se lient à une section spécifique d'ADN et de cette manière inactivent les sections d'ADN individuelles. Au cours de la différenciation des cellules, leur expression génique change de manière significative et de nombreux gènes sont même désactivés pendant les processus. Une transdifférenciation complète repose simultanément sur une expression élevée de milliers de gènes et nécessite une régulation à la baisse dans l'expression de milliers d'autres gènes en même temps. Ce n'est qu'ainsi que les bons protéines finalement disponible pour la transformation de la cellule. Par exemple, une cellule musculaire nécessite fondamentalement protéines qu'un foie cellule. Soit la transdifférenciation se produit directement, soit par un détour. Ce détour correspond à une dédifférenciation suivie d'une redifférenciation ultérieure dans d'autres directions.
Maladies et affections
La transdifférenciation peut être à la base de nombreuses maladies différentes, ce qui la rend cliniquement pertinente. Par exemple, le soi-disant œsophage de Barrett est associé aux processus de transdifférenciation. Cette maladie est basée sur une transformation des cellules du épithélium, qui sont transdifférenciées en cellules intestinales productrices de mucine au cours des processus pathologiques. Dans ce contexte, il y a parler de métaplasie intestinale, qui est associée à un risque facultatif de dégénérescence et peut favoriser, par exemple, le développement d'adénocarcinomes. En général, le syndrome de Barrett est décrit comme une modification inflammatoire chronique de l'œsophage distal qui entraîne la formation d'ulcères gastro-duodénaux, comme cela peut se produire dans le cadre de complications de reflux maladie. Dans le syndrome, transformation de squameux épithélium se produit dans l'œsophage distal. Une autre maladie basée sur la transdifférenciation correspond à la formation de leucoplasie. Les cellules muqueuses orales se transdifférencient en cellules précancéreuses dans le cadre de ce phénomène, ce qui peut favoriser carcinome épidermoïde. Leucoplasie sont des hyperkératoses du muqueuse qui sont souvent dysplasiques en même temps. En plus de cavité buccale, ces leucoplasies surviennent principalement sur les lèvres et dans la région génitale. Leucoplasie est généralement précédée d'une irritation chronique du peau ou les muqueuses. Cette irritation épaissit la couche cornée dans la zone touchée. Le rougeâtre muqueuse devient ainsi blanchâtre, comme le capillaire bateaux ne se distingue plus sous l'épaisseur épithélium. Le stimulus causal peut être mécanique, biologique, physique ou chimique. Les stimuli biologiques comprennent les infections virales chroniques. Les stimuli chimiques causaux sont généralement causés par tabagisme ou mâcher tabac. Les stimuli causaux mécaniques peuvent inclure une mauvaise adaptation dentiers.
