Nustatymas: funkcija, užduotys, vaidmuo ir ligos

Nustatymas yra ląstelių diferenciacijos žingsnis, prisidedantis prie audinių specializacijos. Procesas sukuria vėlesnių ląstelių vystymo programą ir atima iš visagalių ląstelių galimybę generuoti skirtingus ląstelių tipus. Kuo audinys labiau specializuotas, tuo mažesnis jo regeneracinis pajėgumas.

Kas yra ryžtas?

Nustatymas yra diferenciacijos žingsnis, suteikiantis organizmams jų formą, prisidedant prie ląstelių ir audinių specializacijos. Raidos biologija stebi ląstelių ir audinių evoliuciją į labiau specializuotą būseną. Šioje raidoje atskiros audinio ląstelės patiria daug pokyčių, kol pasiekia specializaciją. Pokyčiai gali įvykti keliomis kryptimis ir yra negrįžtami. Diferenciacija ir ląstelių dalijimasis suteikia daugialąsčio organizmo formą. Šio formavimo proceso visuma vadinama morfogeneze. Apvaisinta kiaušialąstė yra pradinis morfogenezės taškas. Vykstant diferenciacijos procesams, jis tampa sudėtinga skirtingų ląstelių tipų ir audinių tipų struktūra. Zigota turi totipotenciją. Todėl jis gali suformuoti visus organizmo ląstelių tipus. Atskiros dukterinės ląstelės vystosi iš zigotos per ląstelių dalijimąsi. Šios dukterinės ląstelės specializuojasi tam tikruose vaidmenyse, priklausomai nuo jų giminės. Šį ląstelių dalijimosi žingsnį lydi vadinamasis nustatymas. Specializacijos kryptis epigenetiškai perduodama visoms vėlesnėms ląstelių kartoms. Taigi nustatant nustatoma vėlesnių ląstelių vystymosi programa.

Funkcija ir užduotis

Nustatymas yra diferenciacijos žingsnis, suteikiantis organizmams jų formą, prisidedant prie ląstelių ir audinių specializacijos. Ši specializacija vyksta embriogenezės metu, kad padėtų nustatyti ląstelių ir audinių investavimo modelius. Tikėtina, kad nustatymas realizuojamas aktyvuojant atitinkamą genas rinkinys. Raidos biologija išskiria stabilų ir labilų nustatymą. Apibrėžta ląstelė visada palaiko savo vystymosi programą. Tai yra tiesa, net jei jis migruoja iš pirminės vietos į kitą organizmo vietą arba yra ten persodinamas. Tam tikros ląstelės giminės stiprumą dar labiau riboja ryžtas. Pluripotentinės kamieninės ląstelės embrionas vis tiek gali sukelti bet kokio tipo ląsteles. Daugiafunkcinės somatinės kamieninės ląstelės nebegali sukelti visų audinių ląstelių tipų. Nustatymo proceso pabaigoje yra negrįžtamai diferencijuotos ir funkcinės somatinės ląstelės, kurios dažnai nebeturi galimybių dalytis ir jų gyvenimo trukmė yra ribota. Nustatymas gali vykti skirtingomis kryptimis. Tai yra, ląstelės tam tikromis aplinkybėmis gali pakeisti apsisprendimą. Šis procesas taip pat vadinamas transdeterminacija. Šiame procese ląstelės praranda diferenciaciją, ty dediferencijuojasi. Po dediferenciacijos jie gali diferencijuotis tam tikromis aplinkybėmis. Naujoji diferenciacija tada vadinama transdiferenciacija. Šie reiškiniai yra susiję su žaizdų gijimas ir kancerogenezė. Augalai nuo gyvūnų skiriasi apsisprendimu ir diferenciacija. Jie turi meristematines ląsteles, kurios specializuojasi naujų audinių dalijimuisi ir generavimui. Diferencijuotos augalų ląstelės, skirtingai nei gyvūnai, dažnai nėra nustatomos arba jų programavimas yra ribotas. Taigi dauguma augalų ląstelių išlaiko gebėjimą dalytis ir generuoti skirtingų tipų ląsteles.

Ligos ir sutrikimai

Kuo labiau diferencijuotas tam tikras audinys, tuo blogiau jis atsigauna po pažeidimo ir sužalojimo. Visiška regeneracija gali vykti tik audiniuose, galinčiuose dalytis ląstelėmis. Taigi sužeisto audinio regeneracinis pajėgumas priklauso nuo specializacijos laipsnio. Regeneracija gali būti baigta, neužbaigta arba jos nėra. Didėjant diferenciacijai, regeneracinis pajėgumas mažėja. Nerviniame audinyje ir audiniuose širdis, pavyzdžiui, randamos ypač didelės specializacijos miokardo ląstelės ir nervinės ląstelės. Šios ląstelės nebegali dalytis. Po žalos širdis arba centrinis nervų sistema, todėl vyksta tik defektų gijimas. Priešingai, kraujas ląstelės ir epitelio ląstelės yra mažiau diferencijuojamos. Jie yra visam laikui regeneruojami iš blogai diferencijuotų ląstelių. Siekdama geresnių gydymo rezultatų, šiuolaikinė medicina remiasi vadinamosiomis kamieninėmis ląstelėmis terapija. Tai terapija metodas apima visas medicininės terapijos procedūras, kuriose kamieninės ląstelės naudojamos kaip pagrindinis gydymo komponentas. Seniausia ir geriausiai žinoma kamieninė ląstelė terapija is leukozė gydymas. Kamienines ląsteles galima išskirti tiek iš embriono, tiek iš suaugusio žmogaus audinių. Embrioninės kamieninės ląstelės vis dar yra visagalės, todėl gali diferencijuotis į visus audinius. Embrioninės kamieninės ląstelės greitai gamina didelį kiekį ląstelių, kurias galima įterpti į visus pažeistus audinius. Tačiau didelis embrioninių kamieninių ląstelių dalijimosi greitis yra susijęs su rizika naviko ligos. Taigi nustatymo tyrimas taip pat vaidina didesnį vaidmenį audinių dauginimosi procese naviko ligos kontekste. Nustatymas yra vienodai svarbus atsižvelgiant į įvairius apsigimimus ar mutacijas. Jei nustatomos turimos ląstelės neapima visų vystymosi programų, blogiausiu atveju tam tikro audinio tipo ląstelės gali nebesivystyti. Apibrėžimo klaidos gali sukelti atitinkamai rimtų pasekmių. Tačiau dėl galimybės išsiaiškinti nustatymo klaidas galima iš dalies ištaisyti. Jei korekcija nevyksta arba jei korekcija vyksta neteisingai, tam tikri audiniai gali būti per daug išsivystę, o kiti - nepakankamai išvystyti.