Transdeterminacija u biologiji predstavlja reprogramiranje diferencirane somatske stanice. Općenito, proces diferencijacije somatskih stanica od oplođenog jajašca do potpuno oblikovanog organizma je nepovratan. Međutim, pod određenim uvjetima, stanica određena u njezinoj diferencijaciji može se reprogramirati.
Što je transdeterminacija?
Općenito, proces diferencijacije somatskih stanica od oplođenog jajašca do potpuno oblikovanog organizma nastavlja se nepovratno. Transdeterminacija znači transformaciju iz jednog određenog u drugo određeno stanje. U biologiji je transdeterminacija karakterizirana reprogramiranjem već diferencirane tjelesne stanice u drugu diferenciranu tjelesnu stanicu. U slučaju ljudi i većine višećelijskih životinja, razvoj organizama započinje oplođenom jajnom stanicom. Iz ove prve stanice razvija se čitav organizam. Kako se stanice dijele, tijekom embriogeneze dolazi do sve veće diferencijacije ili specijalizacije pojedinih stanica. Tako se razvijaju organi. Jetra stanice, na primjer, imaju iste genetske informacije kao i srce Stanice. Međutim, u oba tipa stanica genetski podaci potrebni u svakom slučaju prizivaju se različitim genima. Tijekom diferencijacije, određeni geni se utišavaju metilacijama ili modifikacijama histona. Diferencijacija se događa utišavanjem različitih gena od stanične linije do stanične linije. Dakle, u transdeterminaciji se neaktivni geni ponovno aktiviraju, a prethodno aktivirani geni ponovno postaju neaktivni. Primjer bi bila složena transformacija a koža stanica u a jetra stanica.
Funkcija i zadatak
Oplođena jajna stanica je prva stanica organizma. Izvorna je matična stanica svih kasnijih visoko diferenciranih stanica. U tom se kontekstu, zajedno s prvih osam stanica, naziva totipotentna matična stanica. Te prve stanice još su uvijek nediferencirane i svaka se može razviti u neovisan organizam. Nakon osme diobe stanica nastaju pluripotentne ili embrionalne matične stanice. Oni se još uvijek mogu transformirati u stanice sva tri sloja klice (ektoderm, mezoderm, endoderm). Međutim, oni su već izgubili sposobnost da se razviju u neovisne organizme. Daljnji razvoj dovodi do postembrionskih matičnih stanica, koje se dijele na fetalne, novorođene i odrasle matične stanice, ovisno o stupnju razvoja. Postembrionske matične stanice već predstavljaju različite stanične linije koje se mogu transformirati u određene organske sustave. Oni također još uvijek posjeduju potencijal diferencijacije, koji je, međutim, povezan samo s određenim vrstama stanica. Njih se naziva multipotentnim matičnim stanicama. Na primjer, živčane matične stanice i dalje se mogu transformirati u različite oblike živčanih stanica, ali više ne krv Stanice. Moguća je transdiferencijacija ili transdeterminacija stanica. Međutim, kontroverzno je može li se potpuno diferencirana tjelesna stanica moći reprogramirati. Da bi se to učinilo, trebalo bi istodobno aktivirati ekspresiju tisuća gena i istovremeno deaktivirati tisuće drugih gena kako bi se transformirao koža stanica u mišićnu stanicu, na primjer. Do sada se pretpostavljalo da su za to još uvijek sposobne samo odrasle matične stanice. Njihov potencijal diferencijacije čak nadilazi kotiledon. Reprogramiranje se obično odvija u dva koraka. Prvo, dolazi do dediferencijacije stanice. Zatim, nakon diobe stanica, ponovno dolazi do diferencijacije u drugu orijentaciju. U organizmu se takva transdeterminacija događa, na primjer, u zarastanje rana. Odrasle matične stanice razvijaju se u široku paletu vrsta stanica koje su potrebne za proces zacjeljivanja. Za medicinu će ovo vjerojatno otvoriti izvrsne izglede u budućnosti kao alternativu današnjem transplantacija tehnologija. Oboljeli organi mogli bi se uzgajati izravno iz odraslih matičnih stanica pacijenta. Godine liječenja lijekovima radi ograničavanja reakcija odbacivanja postale bi stvar prošlosti. U raznim in vitro istraživanjima staničnih kultura, dediferencijacija i rediferencijacija stanica mogle su se postići uz pomoć faktora rasta. U kontekstu istraživanja matičnih stanica otkriveno je da matične stanice mogu nadomjestiti stanice uništene u infarktu miokarda. Međutim, rezultati također sugeriraju da se zacjeljivanje ne temelji na nadomještanju trans-diferenciranim stanicama, već na stimulaciji procesa rasta i diferencijacije stanica. Matične stanice odraslih također se pokazuju učinkovitima u regeneraciji hrskavica i kosti.
Bolesti i tegobe
U vezi s transdeterminacijom, ozbiljne se bolesti ponavljaju više puta. Razvoj Raka temelji se na dediferencijaciji tjelesnih stanica. Promjene unutar stanice mogu rezultirati nediferenciranom diobom stanica, koja se formiranjem može proširiti cijelim tijelom metastaze. Uzroci mogu uključivati somatske mutacije, virusi, ili izvan kontrole profiliranja stanica tijekom procesa zacjeljivanja. Dediferencijacija se može brzo dogoditi. Međutim, postoje i oblici Raka u kojem tumor ostaje prilično dugo diferenciran. Međutim, nakon faze dediferencijacije tada se ne pojavljuje nova diferencijacija. Stanice koje se dijele su degenerirane i odmiču se dalje od početnog stanja nakon svake diobe stanica. Genetske informacije također su podložne stalnim promjenama. Na primjer, zarastanje rana je prirodni proces zasnovan na transdeterminaciji. Ovdje se matične stanice odraslih transformiraju u diferencirane koža Stanice, vezivno tkivo stanice ili stanice drugih vrsta. U rijetkim slučajevima, međutim, maligni tumor može nastati kao rezultat stalnih dioba stanica. Slična se situacija može dogoditi i nakon imunoloških reakcija. Između ostalog, limfomi su izraz an imunološki sustav to je izvan kontrole.
