Transdifferentiation

vuonna Transdifferentiation tapahtuu metamorfoosi. Tietyn sirkkalehden erilaistuneet solut muunnetaan toisen sirkkalehden soluiksi prosessien, kuten histonien deasetyloinnin ja metyloinnin avulla. Virheelliset erilaistumisprosessit ovat monien sairauksien, kuten Barrettin osteofagusen, taustalla.

Mitä on erilaistuminen?

Alkion kehitys tapahtuu kolmen erilaisen ituskerroksen perusteella. Erottelu on askel alkion solujen kehityksessä. Solut muuttuvat erikoistuneiksi muodoiksi erilaistumisprosessien avulla. Kaikkivotenttisten alkioiden solujen ensimmäinen erilaistuminen vastaa sirkkalehtien kehitystä, jotka ovat kudosspesifisiä eikä sen vuoksi enää ole kaikkivoivia.

Transdifferencilaatio on erityistapaus tai jopa erilaistumisen kääntö. Prosessi vastaa muodonmuutosta. Yhden sirkkalehden solut muunnetaan toisen sirkkalehden soluiksi. Suurin osa transdifferencilaatioista ei tapahdu suoraan, vaan vastaavat eriytymistä, jota puolestaan ​​seuraa erottelu vastakkaisiin suuntiin. Tutkijat yhdistävät pääasiassa ihmisen kantasoluihin tapahtuvan erilaistumisen.

Jokaisella transdifferenssillä tapahtuu täydellinen muutos vastaavassa geeniekspressiossa molekyylibiologisella tasolla. Jokainen transdifferencilaatio vaatii aktiivisuuden muutoksen tuhansissa yksittäisissä geenisegmenteissä. Joidenkin sairauksien yhteydessä tapahtuu patologisia transdifferenciaatioprosesseja. Pohjimmiltaan transdifferencilaatiolla ei tarvitse olla mitään patologista arvoa.

Toiminto ja tehtävä

Transdifferenciaation yhteydessä solun geeniekspressio muuttuu täysin molekyylin geneettisellä tasolla. Tällä on vaikutuksia toisintamiseen. Täysin erilaiset geenin osiot kuin alun perin aiottiin, replikoituvat transdifioituneessa solussa. Tästä syystä lopulta aivan erilainen proteiinisynteesi kuin alun perin suunniteltiin.

Transdififioitumiseen liittyy aiemmin aktiivisten geenien deaktivointi. Tämä sammutus tapahtuu pääasiassa prosessien kautta yksittäisten DNA-segmenttien histonin deasetyloinnin tai metyloinnin yhteydessä. Täydellinen transdiferentifioitumisprosessi vaatii muutoksen lukemattoman määrän geenin osien aktiivisuuteen.

Transifififioituneen solun geeniekspressio ei useimmiten vastaa olennaisesti geeniekspression alkuperäistä mallia. Histonien deasetylointiprosessi ei vain palvele tiettyjen geenisegmenttien sammuttamista, vaan myös muuttaa DNA: n kykyä sitoutua. Histonin deasetylointiprosessi keskittyy histoniin, jonka rakenteesta asetyyliryhmä poistetaan. Tämä antaa histonille paljon suuremman affiniteetin DNA-fosfaattiryhmiin. Samanaikaisesti transkriptiotekijöiden ja DNA: n välillä on vähemmän sitoutumiskapasiteettia.

Transkriptiotekijät vaikuttavat transkriptioon joko positiivisesti tai negatiivisesti ja ovat joko aktivaattoreita tai repressoreita. Transkriptiotekijöiden vähentynyt sitoutumiskyky johtaa DNA: n vastaavassa pisteessä olevien yksittäisten geeniekspressioiden estämiseen.

Metylointiprosessi noudattaa myös DNA: n inaktivoinnin periaatetta. Ainoa ero on, että metylaatioprosessit keskittyvät metyyliryhmiin eikä histoneihin. Nämä metyyliryhmät sitoutuvat tiettyyn osaan DNA: ta ja inaktivoivat tällä tavalla yksittäiset DNA-leikkeet. Kun solut erilaistuvat, niiden geeniekspressio muuttuu merkittävästi ja monet geeneistä kytkeytyvät jopa pois päältä prosessien aikana.

Täydellinen transdifferencilaatio riippuu tuhansien geenien korkeasta ekspressiosta ja vaatii samalla alaregulaation tuhansien muiden geenien ilmentymisessä. Vain tällä tavalla oikeat proteiinit ovat käytettävissä solun muuntamiselle. Esimerkiksi lihassolu vaatii periaatteessa erilaisia ​​proteiineja kuin maksasolu.

Muutos tapahtuu joko suoraan tai kiertotien kautta. Tämä kiertotie vastaa eriyttämistä, jota seuraa uusi erottelu muihin suuntiin.

Löydät lääkkeesi täältä

Sairaudet ja vaivat

Transifififioituminen voi johtaa moniin erilaisiin sairauksiin, mikä tekee niistä kliinisesti merkityksellisiä. Esimerkiksi Barrettin ruokatorve liittyy transdifferenciaatioprosesseihin. Tämä sairaus perustuu epiteelin solujen muuttumiseen, jotka erilaistuvat mucinia tuottaviksi suolisoluiksi patologisten prosessien aikana. Tässä yhteydessä puhutaan suoliston metaplasiasta, johon liittyy valinnainen rappeutumisriski ja joka voi esimerkiksi edistää adenokarsinoomien kehittymistä. Yleensä Barrettin oireyhtymää kuvataan kroonisena tulehduksellisena muutoksena distaalisessa ruokatorvessa, joka johtaa pepsisten haavaumien kehittymiseen, mikä voi tapahtua osana komplikaatioita refluksitaudissa. Oireyhtymässä lamellin epiteelin muutos tapahtuu distaalisessa ruokatorvessa.

Toinen transdifferencilaatioihin perustuva sairaus vastaa leukoplakian muodostumista. Osana tätä ilmiötä suun limakalvosolut erittyvät varhaisvaurioisiksi leesioiksi, jotka voivat edistää okasolusolukarsinoomaa. Leukoplakia on limakalvon hyperkeratoosi, joka on usein dysplastinen samanaikaisesti. Suuontelon lisäksi näitä leukoplakioita esiintyy pääasiassa huulilla ja sukupuolielinten alueella. Leukoplakiaa edeltää yleensä ihon tai limakalvojen krooninen ärsytys. Tämä ärsytys paksuntaa kiimaista kerrosta vahingoittuneella alueella. Punertava limakalvo muuttuu niin vaaleaksi, että paksun epiteelin alla olevia kapillaarisuonia ei voida enää muodostaa.

Syy-ärsyke voi olla luonteeltaan mekaaninen, biologinen, fysikaalinen tai kemiallinen. Biologisiin ärsykkeisiin kuuluvat krooniset virusinfektiot. Kemiallisesti synnyttävät ärsykkeet johtuvat pääasiassa tupakoinnista tai pureskelusta. Esimerkiksi huonosti istuvaa hammasproteesia voidaan pitää mekaanisesti aiheuttavana ärsykkeenä.