Dès la conception, le corps subit de nombreux changements. Se développant à partir d'une seule cellule contenant le matériel héréditaire des parents, il se développe grâce à la reproduction et à la différenciation des cellules. Il s'agit d'un processus constant de maintien de la vie d'un organisme multicellulaire, qui repose sur de nombreuses interactions intercellulaires. A chaque étape de la vie, la spécialisation des cellules change et devient de plus en plus étroite.
Cellules et tissus
Un groupe de cellules ayant les mêmes caractéristiques morphophysiologiques, situées au même endroit et résolvant les mêmes tâches, s'appelle un tissu. Les organes sont constitués de tissus et les organismes sont constitués de systèmes d'organes. Mais pour passer de la cellule germinale à l'organisme, il faut franchir de nombreuses étapes de différenciation cellulaire. Ce processus est la préparation des cellules pour remplir les fonctions qui leur sont assignées, à la suite de quoi, à des niveaux élevés,développement, ils perdent la capacité de partager.
Régénération
La nécessité d'une différenciation à long terme explique l'impossibilité d'une véritable régénération de tissus et d'organes très spécifiques, dont les cellules sont à un haut degré de leur développement. Dans ces organes, les dommages mécaniques sont restaurés par la fusion des zones de vie avec du tissu conjonctif. Autrement dit, une récupération complète des cellules qui se trouvaient auparavant à cet endroit, si elles étaient hautement différenciées, ne se produira jamais.
A titre d'exemple, il convient de citer la formation de cicatrices lorsque les muscles sont endommagés, y compris au niveau du cœur. De plus, à la suite de dommages au cerveau ou aux nerfs, il n'y a pas de récupération des neurones. Après l'atteinte d'un tissu très différencié, l'organisme est contraint de supporter la perte de ses fonctions. Et seule l'utilisation de cellules souches n'ayant pas encore passé le stade de la transformation sous l'influence des cytokines locales et des conditions de séjour laisse espérer une véritable régénération. Mais pour l'instant, c'est la technologie du futur.
Croissance du corps
La différenciation des cellules dans le corps se produit par étapes, en fonction des médiateurs et des signaux qu'ils reçoivent du régulateur. Sans facteur externe, la transformation est impossible dans le sens où elle est requise pour le développement. Et quand il est reçu, le processus a un caractère strictement typé dirigé, où à chaque étape il y a un système de surveillance et de dépistage des populations cytologiques en échec.
Parce que le processus de croissance de l'embryon à la maturitéL'organisme est programmé dans une séquence stricte de différenciation cellulaire. Cet ordre doit être strictement respecté, et tant qu'une étape importante n'a pas eu lieu, une autre étape de séparation et de spécification cytologique ne doit pas avoir lieu. Sinon, le développement et la croissance se produiront initialement avec une erreur, ce qui entraînera la formation de malformations ou d'anomalies du développement.
Évolution de la multicellularité
Dans un organisme adulte, ce mécanisme sous-tend la formation des cellules tumorales. Il est difficile d'imaginer comment un grand nombre d'étapes doivent se remplacer dans l'ordre le plus strict pour la différenciation correcte des cellules et des tissus. C'est un mécanisme incroyable par lequel fonctionne un organisme multicellulaire. C'est aussi une démonstration claire de la thèse selon laquelle l'ontogenèse est une brève répétition de la phylogénie. Cela signifie que la différenciation cellulaire se produit dans l'ordre dans lequel l'évolution s'est déplacée.
Différenciation hématopoïétique
La différenciation des cellules sanguines est un exemple clair de la mise en scène de ce processus dans un organisme hautement développé. Chez l'homme, il provient d'un précurseur commun appelé cellule souche hématopoïétique. Il est pluripotent, c'est-à-dire que n'importe quelle cellule sanguine peut en être formée sous l'influence de divers types de cytokines. Plus important encore, c'est aussi le produit d'un long développement et d'une préparation pour devenir le précurseur de l'hématopoïèse. Elle est passée par l'étape de la différenciation des cellules souches, ne se préparant qu'àun seul objectif - devenir le début des germes hématopoïétiques. Aucun autre tissu n'en sera fabriqué, ce qui la distingue des cellules souches indifférenciées.
Hématopoïèse initiale
Au premier stade, deux populations se développent à partir d'une cellule souche sous l'influence de deux facteurs fondamentalement différents. Sous l'influence de la thrombopoïétine et du facteur de stimulation des colonies (CSF), un grand groupe cellulaire de précurseurs de la myélopoïèse se forme. Tous les monocytes, leucocytes granulaires, plaquettes et érythrocytes se développeront à partir de ce groupe. Juste la formation d'une cellule précurseur primitive est l'étape de départ de la division de l'hématopoïèse en deux courants. Le premier flux est la myélopoïèse et le second flux est la leucopoïèse.
Au cours de celle-ci, à partir de la même cellule précurseur pluripotente, mais déjà sous l'influence de l'interleukine, une population cellulaire de leucopoïèse se forme. Il développera des lymphocytes T et B avec des cellules tueuses naturelles. La division en deux flux est un exemple de différenciation cellulaire initiale. Cela signifie qu'avant la formation de cellules sanguines fonctionnelles, plusieurs étapes passeront, à chacune desquelles le phénotype et l'ensemble de récepteurs changeront. Beaucoup changeront de lieu, où la séparation et la spécification cytologique seront influencées par les cytokines et les antigènes avec des anticorps.
Myélopoïèse
La principale cellule de division qui donne naissance à tous les myélocytes est le germe myéloïde. Son développement suit deux courants: le premier est la formation d'un précurseur commun avec les plaquettes et les érythrocytes, et le second estla formation d'un protoleucocyte, dont seront issus le monocyte et le granulocyte. Le premier courant de différenciation cellulaire est le processus de leur développement sous l'influence du facteur de stimulation des colonies, de la thrombopoïétine et de l'interleukine de type 3.
Les précurseurs des leucocytes et des monocytes se forment sous l'action du facteur de stimulation des colonies hématopoïétiques. A partir du précurseur commun des plaquettes et des érythrocytes, sous l'action de la thrombopoïétine et de l'érythropoïétine, respectivement, des formes intermédiaires de cellules se développent. Parmi ceux-ci, à travers le soi-disant vieillissement et le développement supplémentaire, des cellules adultes d'érythrocytes et de plaquettes se formeront.
Il convient de noter que les plaquettes sont plutôt des fragments de la cellule qui les a précédées, car au stade de la différenciation, elles ont perdu des organites inutiles et le noyau. Dans les érythrocytes, le noyau a également été éliminé et le cytoplasme a été rempli d'hémoglobine. Les leucocytes, en tant que cellules se développant dans le deuxième flux de la myélopoïèse, ont un noyau, bien que leur degré de différenciation soit également très élevé.
Leucopoïèse
La différenciation des cellules lymphocytaires est le processus de formation de lymphocytes et de cellules tueuses naturelles à partir d'un précurseur commun de la lymphopoïèse. Elle est réalisée principalement sous l'influence des interleukines et est également initialement divisée en deux courants - la lymphopoïèse B et la lymphopoïèse T. Ce stade de développement contrôlé donne naissance à deux populations de cellules unipotentes, destinées uniquement à devenir une forme intermédiaire pour la formation d'une lignée lymphocytaire.
Le précurseur des tueurs T et des lymphocytes T est formé à partir de la zone de croissance T, et à partir du précurseur des lymphocytes B, l'influence de l'interleukine-4 forme la zone germinale des lymphocytes B. Les tueurs T se forment sous l'influence de l'interleukine-15, un facteur d'expression des récepteurs correspondants - clusters de différenciation (CD). Sur leur base, toute la population de lymphocytes sera divisée en groupes en fonction du type de leur antigène CD. En conséquence, les cellules immunitaires rempliront différentes fonctions.
