Diferenciacion

Diferenciacion

Diferenciación celular

La diferenciación celular es el proceso por el cual las células de un linaje celular concreto (el linaje celular se determina en el momento de la formación del embrión) sufren modificaciones en su expresión génica, para adquirir la morfología y las funciones de un tipo celular específico y diferente al resto de tipos celulares del organismo.1​

Cualquier célula que presente potencia (capacidad de diferenciación) es lo que se denomina célula madre. Estas pueden clasificarse según su capacidad de diferenciación en totipotentes, pluripotentes, multipotentes y unipotentes. En los mamíferos, solo el cigoto y las células embrionarias jóvenes son totipotentes, mientras que en las plantas y hongos, muchas células son totipotentes. Los últimos avances científicos están consiguiendo inducir a células animales diferenciadas para que pasen a ser totipotentes.

Introducción

En la inmensa mayoría de los organismos pluricelulares, todas las células no son idénticas. Por ejemplo, las células que forman la piel en el ser humano son diferentes de las células que componen los órganos internos. Sin embargo, todos los diferentes tipos celulares derivan de una sola célula inicial o cigoto, procedente de la fecundación de un óvulo por un espermatozoide, gracias a la diferenciación celular. La diferenciación es un mecanismo mediante el cual una célula no especializada sufre modificaciones citológicas, dando lugar a los numerosos tipos celulares que forman el cuerpo como los miocitos (células musculares), los hepatocitos (células del hígado) los enterocitos (células del intestino) o incluso las neuronas (células del sistema nervioso).

Durante la diferenciación, ciertos genes son expresados mientras que otros son reprimidos. Este proceso es intrínsecamente regulado gracias a distintos mecanismos de regulación de la expresión genética de las células. Así, la célula diferenciada expresará ciertos genes y adquirirá determinadas funciones.

La diferenciación metabólica, la sensibilidad a ciertas señales y la expresión de genes. Todos estos aspectos pueden ser modificados durante la diferenciación. En citopatología, el nivel de diferenciación celular es utilizado como una medida de la progresión de un cáncer. Hipótesis sobre el mecanismo de diferenciación celular

Hasta la década de 1950, se planteaban dos posibles hipótesis que podrían explicar la diferenciación celular en los organismos pluricelulares. Una de ellas, es que a partir del embrión, los distintos tipos celulares perdían genes, regiones de su genoma, de forma que en el individuo adulto los distintos tipos celulares presentaran distinto genoma. La otra, defendía que manteniendo todos los tipos celulares el mismo genoma, existía una expresión diferencial de los distintos genes según el tipo celular.

A finales de los años 1950, Frederick Stewart cultivó células individuales de zanahoria en un medio con nutrientes y varias hormonas de crecimiento. El resultado es que algunas de ellas dieron lugar a zanahorias adultas completas. De esta forma se descartaba la hipótesis de la pérdida de material genético según el tipo celular

Mecanismos generales de control de la diferenciación celular

Como cualquier proceso celular, la diferenciación celular se debe a reacciones bioquímicas que tienen lugar en el interior de la célula, y está promovida por complejas cascadas de señalización.

Cabe destacar la importancia de las sustancias denominadas morfógenos. Estos son sustancias, normalmente proteínas que aparecen en un gradiente de concentración en la célula o en el medio que la rodea, de forma que controla el destino durante la diferenciación. Estos morfógenos serán clave en la señalización que lleve a la expresión de unos u otros genes.

La diferenciación celular, al igual que otros tantos procesos celulares, están controlados por mecanismos de regulación génica como control genómico, control transcripcional, control posttranscripcional, control traduccional y control posttraduccional.

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