Rozhodnosť

Rozhodnosť je krok v diferenciácii buniek, a teda prispieva k špecializácii tkanív. Tento proces zavádza vývojový program pre nasledujúce bunky a pripravuje omnipotentné bunky o schopnosť generovať rôzne typy buniek. Čím je tkanivo špecializované, tým menšia je jeho regeneračná kapacita.

Čo je rozhodnutie?

Vývojová biológia sleduje vývoj buniek a tkanív v špecializovanejšom stave. Počas tohto vývoja sa jednotlivé bunky tkaniva mnohokrát menia, až kým nedosiahnu špecializáciu. Zmena sa môže uskutočniť rôznymi smermi a je nezvratná.

Diferenciácia a bunkové delenie dávajú tvaru mnohobunkovej bytosti. Celý tento tvarovací proces sa nazýva morfogenéza. Hnojená vaječná bunka je východiskovým bodom morfogenézy. V priebehu procesov diferenciácie sa stáva komplexnou štruktúrou rôznych typov buniek a typov tkanív.

Zygota má totipotenciu. Je preto schopný rozvíjať všetky typy buniek v organizme. Delenie buniek vytvára jednotlivé dcérske bunky zo zygoty. Tieto dcérske bunky sa špecializujú na určité úlohy v závislosti od ich rodičovstva. Tento krok delenia buniek ide ruka v ruke s tým, čo sa nazýva určovanie. Smer špecializácie je epigeneticky prenesený na všetky nasledujúce bunkové generácie. Stanovenie preto určuje vývojový program nasledujúcich buniek.

Funkcia a úloha

Stanovenie je krokom k diferenciácii a organizmom dáva tvar, pretože prispieva k špecializácii buniek a tkanív. Táto špecializácia sa uskutočňuje v priebehu embryogenézy, aby sa stanovili vzory prichytenia buniek a tkanív. Stanovenie sa pravdepodobne uskutoční aktiváciou príslušného génového súboru.

Vývojová biológia rozlišuje medzi stabilným a nestabilným určením. Určená bunka vždy udržuje svoj vývojový program. Platí to aj v prípade, že migruje z pôvodného miesta na iné miesto v organizme alebo je tam transplantovaná. Účinnosť konkrétnej bunkovej línie je ďalej a ďalej determinovaná. Pluripotentné kmeňové bunky embrya môžu produkovať akýkoľvek typ bunky. Multipotentné kmeňové bunky tela už nemôžu produkovať všetky tkanivové typy, ale iba bunky. Na konci stanovenia sú ireverzibilne diferencované a funkčné telesné bunky, ktoré už často nemajú schopnosť deliť sa a majú len obmedzenú životnosť.

Stanovenie sa môže uskutočniť rôznymi smermi. To znamená, že bunky môžu za určitých okolností determináciu zmeniť. Tento proces sa tiež nazýva transdeterminácia. Bunky strácajú svoju diferenciáciu, takže sa dediferencovali. Po dediferenciacii môžu byť schopní opäť rozlíšiť. Nová diferenciácia sa potom označuje ako transdiferenciacia. Tieto javy sa podieľajú na hojení rán a rozvoji rakoviny.

Rastliny sa líšia od zvierat, pokiaľ ide o stanovenie a diferenciáciu. Majú meristematické bunky, ktoré sa špecializujú na delenie a vytváranie nových tkanív. Na rozdiel od zvierat však diferencované bunky v rastlinách často nie sú určené alebo sú programované iba v obmedzenom rozsahu. Väčšina rastlinných buniek si teda zachováva schopnosť deliť sa a vytvárať rôzne typy buniek.

Choroby a choroby

Čím je určité tkanivo diferencovanejšie, tým horšie sa zotaví z poškodenia a zranenia. Úplná regenerácia sa môže uskutočniť iba v tkanivách schopných delenia buniek. Schopnosť regenerovaného poškodeného tkaniva závisí od stupňa špecializácie.

Regenerácia sa môže uskutočniť úplne, neúplne alebo vôbec. So zvyšujúcou sa diferenciáciou klesá schopnosť regenerácie. V nervovom tkanive a v tkanivách srdca sa napríklad vyskytujú bunky myokardu a nervové bunky s obzvlášť vysokou špecializáciou. Tieto bunky sa už nemôžu deliť. Poškodenie srdca alebo centrálneho nervového systému teda defekt len ​​lieči.

Naopak, krvinky a epitelové bunky sú menej diferencované. Sú trvalo pretvorené zo zle diferencovaných buniek. Aby sa dosiahli lepšie výsledky liečby, moderná medicína sa opiera o takzvanú terapiu kmeňovými bunkami. Táto liečebná metóda zahŕňa všetky lekárske liečebné postupy, ktoré používajú kmeňové bunky ako ústrednú súčasť liečby. Najstaršou a najznámejšou terapiou kmeňovými bunkami je liečba leukémie.

Kmeňové bunky sa môžu izolovať tak z embryonálneho, ako aj z dospelého tkaniva. Embryonálne kmeňové bunky sú stále všemocné, a preto sa môžu diferencovať na všetky tkanivá. Embryonálne kmeňové bunky rýchlo produkujú veľké množstvo buniek, ktoré sa môžu vložiť do poškodeného tkaniva. Vysoká miera delenia embryonálnych kmeňových buniek je však spojená s rizikom nádorových ochorení. Výskum určenia teda tiež zohráva zvýšenú úlohu pri raste tkanív v kontexte nádorového ochorenia.

Stanovenie je relevantné aj pri posudzovaní rôznych malformácií alebo mutácií. Ak bunky dostupné na stanovenie nepokrývajú všetky vývojové programy, potom v najhoršom prípade sa bunky určitého typu tkaniva nemôžu vyvíjať. Chyby pri určovaní môžu mať vážne následky. Avšak prostredníctvom možnosti transdeterminácie je možné do určitej miery opraviť chyby v určení. Ak nedochádza k žiadnej korekcii alebo k nesprávnej korekcii, niektoré tkanivá môžu byť nadmerne vyvinuté, zatiaľ čo iné sú nedostatočne vyvinuté.