TOTIPOTENTIALITY: HISTORIA, EGENSKAPER OCH VIKT - BIOLOGI - 2025

Den totipotency eller totipotency är förmågan, förmåga och potential besatt av var och en av embryonala celler för att producera de totala cellerna hos en individ. Termen härstammar från det latinska ordet totipotentia, vilket betyder förmåga för alla saker och / eller förmåga att bli eller ge upphov till en fullständig organisme.

De totipotenta cellerna som bäst definieras eller studeras är zygoten och sporerna. Vissa författare använder termen stamceller och totipotenta celler som en synonym, men det finns dock ingen konsensus i detta avseende.

Totipotentialceller. Hämtad och redigerad från: Jucomo.

Stamceller är enligt vissa författare grupper av odifferentierade celler som kan bli olika grupper eller typer av specialiserade celler. De kan vara unipotenta, multipotenta och också totipotenta. Endast de senare kan ge upphov till en komplett individ.

Historia

Totipotentialitets far är den tyska biologen och filosofen Hans Adolf Eduard Driesch. Denna forskare revolutionerade förståelsen av embryologi tack vare sina experiment med havsborre.

År 1891 genomförde Driesch experiment med tvåcelliga (tvåcelliga) embryon från havsborgen Echinus microtuberculatus (nu känd som Psammechinus microtuberculatus) som utmanade tidens accepterade hypoteser om embryonisk utveckling.

Deras resultat visade att cellerna från ett tidigt embryo (zygot) när de separeras, antingen mekaniskt eller naturligt, kunde fortsätta att utvecklas tills de bildar normala larver, och drar slutsatsen att dessa celler är totipotenta i sina tidiga utvecklingsstadier.

Detta var i motsats till resultaten från Wilhelm Roux (pionjär inom experimentell embryologi), som hade arbetat med tvåcelliga grodaägg. Roux fann att dödandet av en av de två cellerna utvecklade missbildade embryon och drog slutsatsen att embryonceller har förutbestämda destinationer.

Senare 1910 skulle den amerikanska kemisten, zoologen och fysiologen Jesse Francis McClendon verifiera att Drieschs resultat kunde replikeras i grodor, kycklingar, andra igelkottar och till och med däggdjur.

egenskaper

Totipotentialitet kännetecknas av potentialen hos vissa celler att ge upphov till en komplett individ. Dessa kan bli alla typer av celler i kroppen och även i annan extra-embryonisk vävnad.

Totipotenta celler bildas i organismer av både sexuell och asexuell reproduktion, de är zygoter eller sporer. De kan vara en zygot i fröet från ett fanerogam (växt), i ett ägg från alla djur eller i en livmodern hos ett däggdjur (som människor, elefanter eller möss).

Denna potential har i de flesta fall en kort livslängd under utvecklingen. I människokroppen har de en begränsad tid, ungefär 4 dagar efter befruktningen. I andra organismer som växter, marinsvampar, ringmaskar, sjöstjärnor och möss har de olika varaktighet.

Totipotentialitet i olika grupper av organismer

I växter och svampar som reproducerar sig med sporer sägs det att dessa celler som inte behöver befruktning är av totipotent typ, eftersom zygoten hos dessa organismer har kapacitet att producera alla typer av celler som krävs för att utveckla en komplett individ.

Många studier av utveckling, tillväxt och vävnadsodling i växter har upprepade gånger visat att många växtceller är totipotenta. Ett exempel på detta är kulturerna av små vävnader eller stamsektioner som, när de placeras i tillväxtmedier, kan ge upphov till eller återfå en helt ny individ.

ryggradslösa djur

Som nämnts tidigare utfördes den första studien som påvisade förekomsten av totipotenta embryonceller med sjöborrar (hästhinnor). Sedan dess har många studier genomförts för att replikera Drieschs experiment och i alla av dem är resultatet detsamma (förekomsten av totipotentialitet).

Ett annat fall i hästdjur, men den här gången med sjöstjärnor och sjöstjärnor, är förmågan hos vissa arter av dessa att återskapa en komplett organisme från en sektion eller en del av en arm (utan delar av den centrala skivan). Denna regenererande kapacitet beror på närvaron av vuxna totipotenta stamceller.

Linckia guildingi sjöstjärna, organism regenererad från en arm av andra organismer. Hämtad och redigerad från: Emőke Dénes.

Poriferous (svamp) vävnadsstudier avslöjar att dessa primitiva organismer har ett stort antal totipotenta celler. Detta gör att de kan producera eller erhålla vilken typ av cell de behöver och ibland också kunna regenerera en komplett organisme från en liten kroppsdel.

ryggradsdjur

I ryggradsdjur beskrivs totipotentialitetsstudier i embryonal utveckling; det vill säga de embryonala cellerna från ryggradsdjur som fisk, reptiler, fåglar och däggdjur har ett totipotent beteende som liknar Drieschs igelkottar.

Oavsett vilken typ av reproduktion (korsbefruktning, självbefruktning och även parthenogenes) har cellerna som är närvarande mellan zygoten och morulaen (första segmenteringarna av zygoten) kapacitet att producera alla typer av celler och organisera dem i en sammanhängande bauplan (en komplett organisme) ).

Celltyper enligt deras totala kapacitet

En bra del av det vetenskapliga samhället klassificerar totipotenta celler beroende på deras ursprung och potential. Enligt deras ursprung klassificeras de i embryon, foster och vuxna, medan de enligt deras potential klassificeras i följande grupper.

totipotent

De som ger upphov till en komplett individ.

pluripotenta

De kan bilda celler som ger upphov till någon embryonisk avstamning, men de ger inte upphov till en fullständig organisme.

multi

De som bara kan ge upphov till celler med samma släkt eller embryonskikt.

Unipotent

Specialiserade celler som har förmåga att differentiera till en enda celltyp.

Betydelse

Studier med totipotenta celler (i bred mening av klassificeringen enligt deras potential) gör att vi kan se dem som ett möjligt botemedel mot många sjukdomar, vävnadsförnyelse, cellterapier och till och med potentiella källor för kloning av växter, djur och människan själv. vilket har varit föremål för mycket etisk debatt.

Studier av medfödda sjukdomar och cancer kontaktas av expertforskare i totipotenta celler på grund av cellutvecklingen och multiplikationen som finns i vissa av dessa sjukdomar.

Analyser och studier av de första zygotiska uppdelningarna (av totipotenta celler) har gett mycket insikt i aktivering och inaktivering av gener och även om involvering av proteiner som möjliggör denna process.

Andra vetenskapliga framsteg relaterade till studier av de första embryonala eller zygotiska divisionerna är missbildningar och / eller födelsedefekter orsakade av onormala tidiga celldelningar och differentiering.

referenser

1. Moderceller. Totipotentiality. Återställdes från biologia.edu.ar.
2. ML Condic (2014). Totipotency: Vad det är och vad det inte är. Stamceller och utveckling.
3. Cellstyrka. Återställs från en.wikipedia.org.
4. Y. Cortés Rivera. RI Hernández, P. San Martín del Angel, E. Zarza Meza, R. Cuervo
5. González (2016). Regenerativ potential hos sjöstjärnan Linckia guildinguii. Hydrobiological.
6. M. Kearl (2012). Kraften hos de första två klyvningscellerna i Echinoderm-utveckling. Experimentell produktion av partiella och dubbla formationer »(1891-1892), av Hans Driesch. Embryo Project Encyclopedia. Återställdes från embryo.asu.edu.
7. Typer av stamceller. Latin American Stem Cell Society. Återställs från solcema.com.
8. JFMcClendon (1910). Utvecklingen av isolerade blastomerer av grodans ägg. » American Journal of Anatomy.