Storia della totipotenzialità, caratteristiche e importanza

IL Totipotenzialità o La totipotenza è la capacità, la capacità e il potenziale che ciascuna delle cellule embrionali possiede per produrre la cellula totale di un individuo. Il termine deriva dalla parola latina Totipotentia, il che significa capacità per tutte le cose e/o la capacità di diventare o dare origine a un organismo completo.

Le cellule totipotenti meglio definite o studiate sono zigote e spore. Alcuni autori usano il termine cellule staminali e le cellule totipotenti come sinonimo, ma tuttavia non c'è consenso in questo aspetto.

Cellule totipotenziali. Preso e curato da: Jucomo [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)].

Le cellule madre, secondo alcuni autori, sono gruppi di cellule non differenziate che possono diventare diversi gruppi o tipi di cellule specializzate. Possono essere unipotenti, multipotenti e anche totipotenti. Solo quest'ultimo è in grado di dare origine a un individuo completo.

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Storia

Il padre della totipotenzialità è il biologo e filosofo tedesco Hans Adolf Eduard Driesch. Questo scienziato ha rivoluzionato la comprensione dell'embriologia grazie ai suoi esperimenti con i ricci di mare.

Nel 1891 Driesch conduceva esperimenti con embrioni bicellulari (due cellule) del riccio di mare Echinus microtuberculatus (Attualmente noto come Psammechinus microtuberculatus) Sfidando le ipotesi accettate del tempo sullo sviluppo embrionale.

I loro risultati hanno mostrato che le cellule di un embrione precoce (zigote) quando sono separate, sia meccanicamente che naturalmente, potrebbero continuare a svilupparsi per formare larve normali, concludendo che queste cellule sono totipotenti nelle prime fasi di sviluppo.

Ciò in contrasto con i risultati di Wilhelm Roux (Pioneer di Embriologia sperimentale), che aveva lavorato con due uova di rana cellulare. Roux ha scoperto che uccidere una delle due cellule ha sviluppato embrioni con malformazioni, concludendo che le cellule embrionali hanno destinazioni predeterminate.

Più tardi nel 1910, il chimico, lo zoologo e fisiologo americano Jesse Francis McClendon avrebbe verificato che i risultati di Driesch potessero essere replicati in rane, polli, altri ricci e persino nei mammiferi.

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Caratteristiche

La totipotenzialità è caratterizzata dal potenziale di alcune cellule per dare origine a un individuo completo. Questi sono in grado di diventare qualsiasi tipo di cellula corporea e anche in altri del tessuto extraembronico.

Le cellule totipotenti si formano in organismi di riproduzione sia sessuali che asessuali, sono zigote o spore. Possono essere uno zigote nel seme di un Fanerogama (pianta), in un uovo di qualsiasi animale o in un utero mammifero (come esseri umani, elefanti o topi).

Questo potenziale nella maggior parte dei casi ha un periodo di breve esistenza durante lo sviluppo. Nel corpo umano hanno un tempo limitato, circa 4 giorni dopo la fecondazione. In altri organismi come piante, spugne marine, vermi anélid, stelle marine e topi hanno una durata diversa.

Totipotenzialità in diversi gruppi di organismi

Piante e funghi

Nelle piante e funghi riprodotti dalle spore, si parla che queste cellule che non hanno bisogno di fecondazione siano di tipo totipotente, poiché lo zigote di questi organismi ha la capacità di produrre tutti i tipi necessari per sviluppare un individuo completo completo per sviluppare un individuo completo completo per sviluppare un individuo completo completo.

Numerosi studi di sviluppo, crescita e coltura delle piante hanno ripetutamente dimostrato che molte cellule vegetali sono totipotenti. Esempio di questo sono le colture di piccoli tessuti o tagli di steli che quando collocati nei media di crescita sono in grado di dare origine o rigenerare un individuo completamente nuovo.

Invertebrati

Come accennato in precedenza, il primo studio che ha dimostrato l'esistenza di cellule embrionali totipotenti è stato condotto con ricci di mare (Equinodermos). Da allora in poi molti studi sono stati condotti per replicare l'esperimento di Driesch e in tutto il risultato è lo stesso (l'esistenza della totipotenzialità).

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Un altro caso in Echinodermos, ma questa volta con Sea Stars e OPH. Questa capacità di rigenerazione è dovuta al fatto che hanno cellule staminali totipotenti adulti.

Mar Linckia Guildingi Star, un organismo rigenerato da un braccio di un altro organismi. Preso e modificato da: emőke dénes [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)].

Studi sui tessuti porferi (spugne) rivelano che questi organismi primitivi hanno un gran numero di cellule totipotenti. Ciò consente loro di produrre o ottenere qualsiasi tipo di cellula di cui hanno bisogno e talvolta essere anche in grado di rigenerare un organismo completo da una piccola porzione di corpo.

Vertebrati

Nei vertebrati, gli studi sulla totipotenzialità sono descritti nello sviluppo embrionale; Cioè, le cellule embrionali vertebrate come pesce, rettili, uccelli e mammiferi hanno un comportamento totipotente simile al riccio di Driesch.

Indipendentemente dal tipo di riproduzione (fertilizzazione incrociata, auto -fertilizzazione e partenogenesi) le cellule presenti tra lo zigote e la morula (prime segmentazioni dello zigote) hanno la capacità di produrre tutti i tipi di cellule e organizzarle in un bauple coerente (a organismo completo).

Cellule di cellule in base alla tua capacità totipotente

Gran parte della comunità scientifica classifica le cellule totipotenti in base alla loro origine e potenzialità. Secondo la loro origine, sono classificati come embrionali, fetali e adulti, mentre in base alla loro potenzialità sono classificati nei seguenti gruppi.

Totipotente

Quelli che danno origine a un individuo completo.

Pluripotente

Possono formare cellule che darà origine a qualsiasi lignaggio embrionale, ma non danno origine a un organismo completo.

Multipotente

Quelli che possono solo dare origine a cellule dello stesso lignaggio o strato embrionale.

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Unipotente

Cellule specializzate che hanno la capacità di differenziarsi in un singolo tipo di cellule.

Importanza

Gli studi cellulari totipotenti (nell'ampio senso di classificazione in base al loro potenziale) consentono loro di vederli come una possibile cura per molte malattie, rigenerazione dei tessuti, terapie cellulari e persino potenziali fonti per la clonazione di piante, animali e dell'essere umano stesso , ciò che è stato soggetto a molti dibattiti etici.

Gli studi sulle malattie congenite e sul cancro sono affrontati dagli esperti di scienziati nelle cellule totipotenti, a causa dello sviluppo cellulare e della moltiplicazione presenti in alcune di queste condizioni.

L'analisi e gli studi delle prime divisioni cigotiche (delle cellule totipotenti) hanno fornito molte conoscenze sull'attivazione e l'inattivazione dei geni e anche sul coinvolgimento delle proteine ​​che rendono questo possibile processo.

Altri progressi scientifici relativi agli studi delle prime divisioni embrionali o cigotiche, sono le malformazioni e/o i difetti alla nascita causati da divisioni e differenziazione anormale delle cellule precoci.

Riferimenti

1. Cellule madre. Totipotenzialità. Recuperato dalla biologia.Edu.ar.
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