Détermination

le Détermination est une étape de différenciation cellulaire et contribue ainsi à la spécialisation des tissus. Le processus établit un programme de développement pour les cellules suivantes et prive les cellules omnipotentes de la capacité de générer différents types de cellules. Plus un tissu est spécialisé, plus sa capacité de régénération est petite.

Quelle est la détermination?

La biologie du développement suit le développement des cellules et des tissus dans un état plus spécialisé. Au cours de ce développement, les cellules individuelles d'un tissu changent plusieurs fois jusqu'à ce qu'elles aient atteint la spécialisation. Le changement peut avoir lieu dans différentes directions et est irréversible.

La différenciation et la division cellulaire donnent sa forme à un être vivant multicellulaire. L'ensemble de ce processus de mise en forme s'appelle la morphogenèse. L'ovule fécondé est le point de départ de la morphogenèse. Au cours des processus de différenciation, il devient une structure complexe de différents types de cellules et types de tissus.

Le zygote a la totipotence. Il est donc capable de développer tous les types de cellules de l'organisme. La division cellulaire crée des cellules filles individuelles à partir du zygote. Ces cellules filles se spécialisent dans certains rôles en fonction de leur filiation. Cette étape de division cellulaire va de pair avec ce que l'on appelle la détermination. La direction de la spécialisation est transférée épigénétiquement à toutes les générations cellulaires suivantes. La détermination détermine donc le programme de développement des cellules suivantes.

Fonction et tâche

La détermination est un pas vers la différenciation et donne aux organismes leur forme en contribuant à la spécialisation des cellules et des tissus. Cette spécialisation a lieu au cours de l'embryogenèse afin de déterminer les modèles d'attachement des cellules et des tissus. Vraisemblablement, la détermination est réalisée par l'activation de l'ensemble de gènes respectif.

La biologie du développement fait la différence entre la détermination stable et instable. Une cellule déterminée maintient toujours son programme de développement. Cela s'applique également s'il migre de son emplacement d'origine vers un autre emplacement dans l'organisme ou s'il y est transplanté. L'activité d'une lignée cellulaire particulière est limitée de plus en plus par la détermination. Les cellules souches pluripotentes de l'embryon peuvent produire n'importe quel type de cellule. Les cellules souches du corps multipotentes ne peuvent plus produire tous, mais uniquement les types de cellules d'un tissu. À la fin de la détermination, il y a des cellules corporelles irréversiblement différenciées et fonctionnelles, qui souvent n'ont plus la capacité de se diviser et n'ont qu'une durée de vie limitée.

La détermination peut avoir lieu dans différentes directions. Cela signifie que les cellules peuvent modifier la détermination dans certaines circonstances. Ce processus est également connu sous le nom de transdétermination. Les cellules perdent leur différenciation, elles se dédifférencient donc. Après dédifférenciation, ils pourront peut-être à nouveau se différencier. La nouvelle différenciation est alors appelée transdifférenciation. Ces phénomènes sont impliqués dans la cicatrisation des plaies et le développement du cancer.

Les plantes diffèrent des animaux en termes de détermination et de différenciation. Ils ont des cellules méristématiques qui se spécialisent dans la division et la création de nouveaux tissus. Contrairement aux animaux, cependant, les cellules différenciées des plantes ne sont souvent pas déterminées ou ne sont programmées que dans une mesure limitée. La plupart des cellules végétales conservent ainsi la capacité de se diviser et de générer différents types de cellules.

Maladies et affections

Plus un tissu est différencié, plus il se rétablira des dommages et blessures. La régénération totale ne peut avoir lieu que dans les tissus capables de division cellulaire. La capacité d'un tissu lésé à se régénérer dépend du degré de spécialisation.

La régénération peut avoir lieu complètement, incomplètement ou pas du tout. Avec une différenciation croissante, la capacité de régénération diminue. Dans le tissu nerveux et dans les tissus du cœur, par exemple, des cellules myocardiques et des cellules nerveuses avec une spécialisation particulièrement élevée se produisent. Ces cellules ne peuvent plus se diviser. Les dommages au cœur ou au système nerveux central ne guérissent donc que le défaut.

En revanche, les cellules sanguines et les cellules épithéliales sont moins différenciées. Ils sont définitivement reformés à partir de cellules mal différenciées. Afin d'obtenir de meilleurs résultats de guérison, la médecine moderne repose sur ce que l'on appelle la thérapie par cellules souches. Cette méthode de thérapie comprend toutes les procédures de thérapie médicale qui utilisent des cellules souches comme élément central du traitement. La thérapie par cellules souches la plus ancienne et la plus connue est le traitement de la leucémie.

Les cellules souches peuvent être isolées à partir de tissus embryonnaires et adultes. Les cellules souches embryonnaires sont toujours omnipotentes et peuvent donc se différencier dans tous les tissus. Les cellules souches embryonnaires produisent rapidement un grand nombre de cellules qui peuvent s'insérer dans tout tissu endommagé. Cependant, le taux élevé de division des cellules souches embryonnaires est associé au risque de maladies tumorales. Ainsi la recherche du dosage joue également un rôle accru pour les croissances tissulaires dans le cadre d'une maladie tumorale.

La détermination est également pertinente pour considérer différentes malformations ou mutations. Si les cellules disponibles pour la détermination ne couvrent pas tous les programmes de développement, dans le pire des cas, les cellules d'un certain type de tissu ne peuvent pas se développer. Les erreurs de détermination peuvent avoir de graves conséquences. Cependant, grâce à la possibilité de transdétermination, les erreurs de détermination peuvent être corrigées dans une certaine mesure. S'il n'y a pas de correction ou si la correction est incorrecte, certains tissus peuvent être surdéveloppés tandis que d'autres sont sous-développés.