Determinação

o Determinação é uma etapa da diferenciação celular e, assim, contribui para a especialização dos tecidos. O processo estabelece um programa de desenvolvimento para células subsequentes e priva as células onipotentes da capacidade de gerar diferentes tipos de células. Quanto mais especializado é um tecido, menor é sua capacidade regenerativa.

Qual é a determinação?

A biologia do desenvolvimento rastreia o desenvolvimento de células e tecidos até um estado mais especializado. Durante esse desenvolvimento, as células individuais de um tecido mudam muitas vezes até atingirem a especialização. A mudança pode ocorrer em diferentes direções e é irreversível.

A diferenciação e a divisão celular dão forma a um ser vivo multicelular. Todo esse processo de modelagem é denominado morfogênese. O óvulo fertilizado é o ponto de partida da morfogênese. No decurso dos processos de diferenciação, torna-se uma estrutura complexa de diferentes tipos de células e tipos de tecido.

O zigoto tem totipotência. Portanto, é capaz de desenvolver todos os tipos de células do organismo. A divisão celular cria células-filhas individuais a partir do zigoto. Essas células-filhas se especializam em certos papéis, dependendo de sua ascendência. Essa etapa da divisão celular anda de mãos dadas com o que é conhecido como determinação. A direção da especialização é epigeneticamente transferida para todas as gerações celulares subsequentes. A determinação, portanto, determina o programa de desenvolvimento das células subsequentes.

Função e tarefa

A determinação é um passo para a diferenciação e dá forma aos organismos, contribuindo para a especialização das células e dos tecidos. Esta especialização ocorre durante a embriogênese para determinar os padrões de fixação das células e tecidos. Presumivelmente, a determinação é realizada através da ativação do respectivo conjunto de genes.

A biologia do desenvolvimento diferencia entre determinação estável e instável. Uma determinada célula sempre mantém seu programa de desenvolvimento. Isso também se aplica se ele migra do local original para outro local no organismo ou é transplantado para lá. A potência de uma linha celular particular é limitada cada vez mais por determinação. As células-tronco pluripotentes do embrião podem produzir qualquer tipo de célula. As células-tronco multipotentes do corpo não podem mais produzir todos, mas apenas os tipos de células de um tecido. No final da determinação existem células corporais irreversivelmente diferenciadas e funcionais, que muitas vezes não têm mais a capacidade de se dividir e têm apenas uma vida útil limitada.

A determinação pode ocorrer em diferentes direções. Isso significa que as células podem alterar a determinação em certas circunstâncias. Este processo também é conhecido como transdeterminação. As células perdem sua diferenciação, então se desdiferenciam. Após a desdiferenciação, eles podem ser capazes de se diferenciar novamente. A nova diferenciação é então referida como transdiferenciação. Esses fenômenos estão envolvidos na cicatrização de feridas e no desenvolvimento do câncer.

As plantas diferem dos animais em termos de determinação e diferenciação. Eles têm células meristemáticas que se especializam em dividir e criar novos tecidos. Ao contrário dos animais, no entanto, as células diferenciadas nas plantas muitas vezes não são determinadas ou apenas programadas em uma extensão limitada. A maioria das células vegetais, portanto, retém a capacidade de se dividir e gerar diferentes tipos de células.

Doenças e enfermidades

Quanto mais diferenciado for um determinado tecido, pior ele se recuperará de danos e lesões. A regeneração total só pode ocorrer em tecidos capazes de divisão celular. A capacidade de regeneração de um tecido lesado depende do grau de especialização.

A regeneração pode ocorrer de forma completa, incompleta ou não. Com o aumento da diferenciação, a capacidade de regenerar diminui. No tecido nervoso e nos tecidos do coração, por exemplo, ocorrem células do miocárdio e células nervosas com especialização particularmente elevada. Essas células não podem mais se dividir. Dano ao coração ou ao sistema nervoso central, portanto, apenas cura o defeito.

Em contraste, as células sanguíneas e as células epiteliais são menos diferenciadas. Eles são permanentemente reformados a partir de células pouco diferenciadas. Para alcançar melhores resultados de cura, a medicina moderna conta com a chamada terapia com células-tronco. Este método de terapia inclui todos os procedimentos de terapia médica que usam células-tronco como um componente central do tratamento. A terapia com células-tronco mais antiga e mais conhecida é o tratamento da leucemia.

As células-tronco podem ser isoladas de tecido embrionário e adulto. As células-tronco embrionárias ainda são onipotentes e podem, portanto, se diferenciar em todos os tecidos. As células-tronco embrionárias produzem rapidamente um grande número de células que podem se inserir em qualquer tecido danificado. No entanto, a alta taxa de divisão das células-tronco embrionárias está associada ao risco de doenças tumorais. Assim, a pesquisa da determinação também desempenha um papel importante para o crescimento do tecido no contexto de uma doença tumoral.

A determinação também é relevante para considerar diferentes malformações ou mutações. Se as células disponíveis para determinação não cobrem todos os programas de desenvolvimento, na pior das hipóteses as células de um certo tipo de tecido não podem se desenvolver. Erros na determinação podem ter consequências graves. No entanto, através da possibilidade de transdeterminação, os erros de determinação podem ser corrigidos até certo ponto. Se não houver correção ou se a correção for incorreta, certos tecidos podem estar superdesenvolvidos enquanto outros estão subdesenvolvidos.