Syncytium är en term som används för att beskriva de multinucleated celler som uppstår genom cellfusion. Dessa "celler" är en typ av "cytoplasmisk massa" som innehåller flera kärnor inneslutna i samma cellmembran.
Syncytia kan ses i nästan alla livets riken: djur, växter, svampar och archaea. Till exempel, under embryonal utveckling av djur, i växterna från familjen Podostemaceae och i utvecklingen av sporerna hos alla svampar, observeras syncytialstadier.
Bildande av ett syncytium efter ett sår i epitelvävnaden hos en fruktfluga (Drosophila Melanogaster) (Källa: Se sida för författare Via Wikimedia Commons)
Emellertid hos djur och växter kan bildning av syncytia induceras av någon typ av patogen. Hos djur tenderar mässling, HIV och andra virus att inducera syncytier i vävnader, varför de sägs vara "syncytiala" patogener.
Forskare har observerat dessa "onormala" formationer under experiment med djurcellkulturer arrangerade i monolager infekterade av virala kulturer av familjerna Paramyxovirus, Lentivirus, Cronavirus och Herpevirus.
I växter inducerar nematoder av släkten Globodera och Heterodera bildningen av syncytier. Dessa arter av patogener attackerar växter som är viktiga för mänskligt jordbruk.
Forskare från olika områden anser att det är viktigt att fördjupa studien av multinucleated strukturer såsom syncytia, eftersom de är viktiga för grundläggande forskning och även för diskussionen om en reform i aktuell cellteori.
egenskaper
Oavsett vilken faktor som stimulerar cellfusion är syncytia cytoplasmatiska massor med flera kärnor inuti. Bildandet av denna typ av struktur är mycket vanligt i livscykeln för eukaryota organismer.
Ordet "syncytium" kommer från det grekiska "syn", vilket betyder "tillsammans" och "kytos", vilket betyder "behållare", "fartyg" eller "insättning". Därför karakteriserar biologer syncytia som "multinucleated massor av protoplasma som är produkten av cellfusion."
I viss forskning görs en åtskillnad mellan termen "syncytium", "plasmodium" och termen "coenocyt", eftersom de trots allt är strukturer där en cell innehåller flera kärnor inuti, alla har olika ursprung.
plasmodia
Plasmodia är kontinuerliga cytoplasmatiska massor med flera kärnor inuti. Emellertid styr varje kärna aktiviteten för den omgivande cytoplasma; detta cytoplasmatiska territorium som domineras av varje kärna kallas "energiskt".
Ursprunget för plasmodia har att göra med successiva uppdelningar av kärnan, åtföljt av en ökning av cytoplasmaens massa, men utan att det delar sig in i nya celler, var och en separerad av sitt eget plasmamembran.
Cenocytes
Coenocyter, å andra sidan, har sitt ursprung i flera kärnkraftsdelningshändelser utan att cytokinesis (cellseparation) äger rum, medan syncytier helt klart härrör från fusionen av en eller flera kärnbildade celler, som förlorar en del av dess plasmamembran.
Vid syncytias ursprung släpper cellerna - ursprungligen individuellt ut - förlängningar som smälter samman med de hos andra celler för att skapa ett stort nätverk, utan någon gräns som skiljer var och en av de som gav upphov till dem.
Syncytial teori
Den syncytiala teorin om metazoans (djur) ursprung föreslår att metazomaner härstammar från cilierade protozoer. Detta föreslogs på grund av likheterna som observerades mellan "moderna" ciliater och acellomerade plattmaskar.
Båda typerna av organismer delar egenskaper såsom storlek, form, symmetri, munens position och närvaron av ytlig cili. Därför exponerar teorin övergången från en flersprutad cilierad protist till en flatmask från gruppen av acellomaterna.
Den syncytiala teorin fastställer också möjligheten att plattmaskar var de första metazonerna. Dessa organismer har emellertid ett cellulärt inre med en enda kärna och inte i form av ett syncytium, som de cilierade protozonerna.
Denna teori förklarar inte hur cnidarians eller ctenophores (grupper som anses vara mer primitiva än flatmaskar) och andra mer avancerade grupper härrörande från ciliates, så den har för närvarande inte många försvarare.
exempel
I växter
Bildningen av syncytia förekommer ofta i utvecklingen av frönens endosperm från nästan alla högre växter.
Under befruktningen av ägget i angiosperms inträffar en process med dubbel befruktning, eftersom en av kärnorna i pollenkornet smälter samman med de två polära kärnorna i embryosäcken för att bilda en cell med tre kärnor och den andra säkrar med kärnan. av ägg.
Utveckling av kvinnlig gametofyt och embryo i Arabidopsis. (a) Schematisk visning av ontogeni av kvinnlig gametofyt och tidig utveckling av embryot och endospermen. (Källa: DPC Via Wikimedia Commons)
Cellen i den första fusionen kommer att ge upphov till den endosperm från vilken fröet kommer att matas när det har grodt.
I släktet Utricularia sker utvecklingen av embryosäcken genom fusionen av mikropillär haustorium i endospermen med de placentala näringscellerna. Denna fusion bildar en multinucleated struktur som kallas "sporofytisk placenta vävnad."
I svamp
I alla organismer i svampriket inträffar en process som kallas "somatogamy" eller "talogamy" före bildandet av sporer, som består av sammanslagningen av två odifferentierade somatiska celler för att producera ett syncytium.
Denna befruktning är typisk i grupper av svampar som basidiomycetes, vissa ascomycetes och phycomycetes.
I svampar som anses vara "primitiva" förekommer vanligtvis flageller. I allmänhet beror dessa gameter på ett vattenhaltigt medium för att flytta till den andra könscellen och därmed kunna befrukta den.
Däremot producerar somatogamy inte gametangia eller specialiserade celler för reproduktion och beror därför inte på närvaron av en specifik miljö för deras reproduktion.
Hos djur
Under den embryonala utvecklingen av djur bildas ett syncytium, som kallas syncytiotrophoblast, som är en massa cytoplasmer som kommer att bilda det yttersta lagret av trofoblasten och som fungerar i sambandet mellan embryot och modervävnaden.
Detta cellskikt bildas genom fusion av embryonceller som förlorar cellmembranet. Det är beläget inuti epitelet, i endometrial stroma, under hela utvecklingen av däggdjursembryot.
Det ansvarar för att genomföra gas och näringsutbyte med modern till embryot. det är också platsen där hormoner som är viktiga för en korrekt utveckling av fostret produceras.
Syncytiotrophoblast är ett bra exempel på syncytia, eftersom detta cellskikt inte ökar i storlek eller volym på grund av någon typ av celldelning. Tillväxten av detta skikt sker endast genom migrering och fusion av celler från cytotrofoblasten.
referenser
- Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Ryggradslösa djur (nr QL 362. B78 2003). Basingstoke.
- Delar av implantation och placentation: kliniska och melekylära aspekter. Mexican Journal of Reproductive Medicine, 6 (2), 102-116.
- Hernández-Valencial, M., Valencia-Ortega, J., Ríos-Castillo, B., Cruz-Cruz, PDR, & Vélez-Sánchez, D. (2014).
- Hickman, CP (1939). Zoologi. I Proceedings of Indiana Academy of Science (vol. 49, s. 199-201).
- Kono, Y., Irishio, W., & Sentsui, H. (1983). Syncytium-induktionshämningstest med komplement för detektion av antikroppar mot bovint leukemi-virus. Canadian Journal of Comparative Medicine, 47 (3), 328.
- Płachno, BJ, & Świątek, P. (2011). Syncytia i växter: cellfusion i endosperm-placental syncytiumbildning i Utricularia (Lentibulariaceae). Protoplasma, 248 (2), 425-435.
- Schols, D., Pauwels, R., Baba, M., Desmyter, J., & De Clercq, E. (1989). Syncytiumbildning och förstörelse av åskådare-CD4 + -celler som är odlade med T-celler som kontinuerligt infekterats med humant immunbristvirus, vilket visas med flödescytometri. Journal of general virology, 70 (9), 2397-2408.
- Watkins, BA, Crowley, R., Davis, AE, Louie, AT, & Reitz Jr, MS (1997). Syncytiumbildning inducerad av humant immunbristvirus-typ 1 isolerar korrelerar med affinitet för CD4. Journal of general virology, 78 (10), 2513-2522.