DIFERENCIACIÓN
CELULAR EN ORGANISMOS COMPLEJOS: FORMACIÓN DE TEJIDOS.
Cuando se forma un organismo las células primigenias (el cigoto)
en los mamíferos cumplen una maravillosa función, pues a partir de una sola
celular formada por el aporte genético que han aportado ambos padres, puede
originarse un nuevo individuo con unas características únicas, y dentro de
esa particularidad que tiene esa primera célula es que puede dar origen a
millones de células, cada una especializada en un tejido, un órgano y cumple
una función especial. Estas primeras células que la ciencia hoy llama
totipotentes originan toda esta división y diferenciación celular, estas
células madres van dando origen a todo este intrincado y fantástico
proceso de crear un nuevo ser, así que nos proponemos estudiar un poco esta
función celular.
Definición del concepto
Un organismo completo se inicia a partir de
una única célula, la célula huevo o cigota. Pero ¿cómo es posible que a partir
de esa primera célula se originen los más de doscientos tipos celulares
diferentes que conforman un organismo?
¿Las células intestinales tienen la misma información genética que las células
del músculo o las neuronas? ¿La información genética se fragmenta y
pierde en las células “especializadas”? ¿Qué promueve la diferenciación
celular?
¿Pueden “desespecializarse” las células que se han especializado en
cumplir una función?
Algunas de estas preguntas ya tienen respuestas, pero otras todavía
necesitan de la investigación de los científicos para esclarecer los
mecanismos en juego. Mucho se ha avanzado, pero mucho más queda por develar.
[1]
La división de la cigota origina un embrión La
fecundación se presenta como resultado de la fusión de los gametos haploides
masculino y femenino para formar la célula cigota o cigoto diploide.
En ese momento se activa el desarrollo: el cigoto comienza una rápida serie de
divisiones y a partir de ese instante comienza a llamarse embrión. [1]
En determinado momento, ocurre un evento de
proporciones dramáticas: una serie coordinada de migraciones celulares
ocasiona que la capa externa de células se pliegue hacia dentro de la
bola hueca, como si diéramos vuelta un
guante. Las células se unen entonces a la superficie interior de la blástula
y migran, arrastrando a más células con ellas. A partir de este momento,
esta masa de células se denomina gástrula.
El resultado es la formación en el embrión de tres capas primarias de células:
el endodermo (capa interna); el mesodermo (capa media) y el ectodermo
(capa externa).
Comienzan a distinguirse grupos de células que adquieren características
particulares que otras no poseen, especializándose en un tipo
celular. La morfología de las células cambia notablemente y este proceso se
denomina diferenciación celular. [1]
Las primeras células de un ser humano
procedentes del zigoto son denominadas células totipotenciales, por ser capaces
de diferenciarse en todo tipo de células especializadas; proceso que comienza a
los 4 días de desarrollo. De una célula totipotencial se puede obtener un
organismo funcional. A medida que se diferencian restringen su potencial y se
convierten en células pluripotenciales, que pueden desarrollarse en
varios, pero ya no en todos los tipos celulares. De estas células ya no es
posible obtener un organismo.
A medida que avanza la diferenciación se van
desarrollando los distintos tipos de tejidos del cuerpo.
Con la especialización y la maduración muchas células pierden la capacidad de
reproducción. En cambio otras denominadas células troncales o células madre
conservan la capacidad de división.
En los adultos estas células sólo, pueden
diferenciarse en un tipo concreto de célula especializada (ej.: las
células sanguíneas). A estas células troncales indiferenciadas de un tejido que
pueden desarrollarse a células especializadas de dicho tejido se las denomina
multipotenciales. (Ej. Las de la médula ósea que darán lugar a células
sanguíneas). [2]
Patrones de desarrollo
Están mediados por los genes de los cuales hay
varios grupos:
a) Genes de efecto materno: que definen la
polaridad del embrión, es decir sus ejes anteroposteriores y dorsoventrales.
b) Genes de segmentación: que definen el
número correcto y la polaridad de de los segmentos
corporales del embrión
c) Genes selectores homeóticos: que
especifican la identidad de los segmentos, las mutaciones de estos transforman
una parte del cuerpo en otra. Algunos de estos se conocen en conjunto como genes
Hox y codifican factores de transcripción.
Los factores de crecimiento estimulan la
mitosis y la diferenciación celular. Si una célula necesita ser reemplazada (a
causa de daño, apoptosis natural, o alguna otra razón), segregará factores de
crecimiento que estimulan que la célula se someta a mitosis o se diferencie.
La inhibición del contacto hace que las
células dejen de proliferarse. Normalmente, las células individuales mantienen
una pequeña cantidad de "espacio personal". Bajo ciertas condiciones,
las células que se vuelven atestadas y comienzan a tocarse entre sí,
simplemente dejarán de crecer. Exactamente cómo funciona la inhibición de
contacto todavía se desconoce. Sin embargo, los científicos creen que el
contacto entre las células estimula la liberación de los factores inhibitorios
del crecimiento. A diferencia de los factores de crecimiento, los factores de
inhibición de crecimiento le dicen a las células que dejen de dividirse. [2]
Formación de tejidos
La asociación de células que realizan funciones
específicas da origen a los tejidos. La especialización en ciertas funciones
trae como consecuencias la diferenciación celular. Al mismo tiempo la células
tienden a adoptar las características estructurales que las capacitan por el
desempeño de su función especifica.
