totipotențialitate sau totipotența este capacitatea, capacitatea și potențialul pe care fiecare celulă embrionară îl are pentru a produce numărul total de celule ale unui individ. Termenul derivă din cuvântul latin totipotentia, ceea ce înseamnă abilitatea pentru toate lucrurile și / sau abilitatea de a deveni sau de a da naștere unui organism complet.
Celulele totipotente cel mai bine definite sau studiate sunt zigotul și sporii. Unii autori folosesc termenul de celule stem și celule totipotente ca sinonim, dar totuși nu există un consens asupra acestui aspect.
Celulele stem, conform unor autori, sunt grupuri de celule nediferențiate care pot deveni diferite grupuri sau tipuri de celule specializate. Ele pot fi unipotente, multipotente și totipotente. Numai acestea din urmă sunt capabile să dea naștere unui individ complet.
Indice articol
Tatăl totipotențialității este biologul și filosoful german Hans Adolf Eduard Driesch. Acest om de știință a revoluționat înțelegerea embriologiei datorită experimentelor sale cu arici de mare.
În 1891 Driesch a efectuat experimente cu embrioni cu două celule (două celule) ale ariciului de mare. Echinus microtuberculatus (în prezent cunoscut sub numele de Psammechinus microtuberculatus) contestarea ipotezelor acceptate ale vremii despre dezvoltarea embrionară.
Rezultatele lor au arătat că celulele unui embrion timpuriu (zigot) atunci când sunt separate, fie mecanic, fie în mod natural, ar putea continua să se dezvolte până la formarea larvelor normale, concluzionând că aceste celule sunt totipotente în stadiile lor timpurii de dezvoltare..
Acest lucru a fost în contrast cu rezultatele lui Wilhelm Roux (pionier al embriologiei experimentale), care a lucrat cu ouă de broască cu două celule. Roux a descoperit că uciderea uneia dintre cele două celule a dezvoltat embrioni malformați, concluzionând că celulele embrionare au destinații prestabilite.
Mai târziu, în 1910, chimistul, zoologul și fiziologul american Jesse Francis McClendon ar verifica dacă rezultatele lui Driesch ar putea fi reproduse la broaște, pui, alți arici și chiar mamifere..
Totipotențialitatea se caracterizează prin potențialul unor celule de a da naștere unui individ complet. Acestea sunt capabile să devină orice tip de celulă din corp și, de asemenea, în alte țesuturi extraembrionare.
Celulele totipotente se formează în organisme de reproducere atât sexuală, cât și asexuată, sunt zigoti sau spori. Pot fi un zigot în sămânța unui fanerogam (plantă), într-un ou al oricărui animal sau în uterul unui mamifer (cum ar fi oamenii, elefanții sau șoarecii).
În majoritatea cazurilor, acest potențial are o perioadă scurtă de existență în timpul dezvoltării. În corpul uman au un timp limitat, aproximativ 4 zile după fertilizare. În alte organisme, cum ar fi plantele, bureții marini, viermii anelizi, stelele de mare și șoarecii, au o durată diferită.
La plante și ciuperci care se reproduc prin spori, se spune că aceste celule care nu au nevoie de fertilizare sunt de tip totipotent, deoarece zigotul acestor organisme are capacitatea de a produce toate tipurile de celule necesare dezvoltării unui individ complet..
Numeroase studii privind dezvoltarea, creșterea și cultura țesuturilor la plante au arătat în mod repetat că multe celule vegetale sunt totipotente. Un exemplu în acest sens sunt culturile de țesuturi mici sau tăieturi de tulpină care, atunci când sunt plasate în medii de creștere, sunt capabile să dea naștere sau să regenereze un individ complet nou..
După cum sa menționat deja, primul studiu care a demonstrat existența celulelor embrionare totipotente a fost realizat cu arici de mare (echinoderme). De atunci s-au efectuat multe studii pentru a reproduce experimentul lui Driesch și în toate acestea rezultatul este același (existența totipotențialității).
Un alt caz în echinoderme, dar de data aceasta cu stea de mare și stea de mare, este capacitatea unor specii din acestea de a regenera un organism complet dintr-o secțiune sau o parte a unui braț (fără porțiuni ale discului central). Această capacitate de regenerare se datorează prezenței celulelor stem totipotente adulte.
Studiile de țesuturi pe poriferi (bureți) relevă faptul că aceste organisme primitive au un număr mare de celule totipotente. Acest lucru le permite să producă sau să obțină orice tip de celulă de care au nevoie și, uneori, să poată regenera un organism complet dintr-o porțiune mică de corp..
La vertebrate, studiile de totipotențialitate sunt descrise în dezvoltarea embrionară; adică celulele embrionare ale vertebratelor precum peștii, reptilele, păsările și mamiferele au un comportament totipotent similar cu cel al ariciilor lui Driesch..
Indiferent de tipul de reproducere (fertilizare încrucișată, autofecundare și, de asemenea, partenogeneză), celulele prezente între zigot și morula (primele segmentări ale zigotului) au capacitatea de a produce toate tipurile de celule și de a le organiza într-un sistem coerent. bauplan (un organism complet).
O mare parte din comunitatea științifică clasifică celulele totipotente în funcție de originea și potențialitatea lor. În funcție de originea lor, acestea sunt clasificate în embrion, fetal și adult, în timp ce, în funcție de potențialitatea lor, sunt clasificate în următoarele grupuri.
Cei care dau naștere unui individ complet.
Pot forma celule care vor da naștere oricărei filiații embrionare, dar nu dau naștere unui organism complet.
Cei care nu pot da naștere decât la celule din aceeași linie sau strat embrionar.
Celule specializate care au capacitatea de a se diferenția într-un singur tip de celule.
Studiile cu celule totipotente (în sensul larg al clasificării în funcție de potențialul lor) ne permit să le vedem ca un posibil remediu pentru multe boli, regenerarea țesuturilor, terapii celulare și chiar surse potențiale pentru clonarea plantelor, animalelor și a ființei umane. el însuși.care a făcut obiectul multor dezbateri etice.
Studiile bolilor congenitale și ale cancerului sunt abordate de oameni de știință experți în celule totipotente, datorită dezvoltării și multiplicării celulare prezente în unele dintre aceste boli.
Analiza și studiile primelor diviziuni zigotice (ale celulelor totipotente) au oferit o mulțime de cunoștințe despre activarea și inactivarea genelor și, de asemenea, despre implicarea proteinelor care fac posibil acest proces..
Alte progrese științifice legate de studiile primelor diviziuni embrionare sau zigotice sunt malformațiile și / sau defectele congenitale cauzate de diviziunile celulare anormale și diferențierea..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.