transzdifferenciálódás

Ban,-ben transzdifferenciálódás metamorfózis zajlik. Egy adott sziklemez differenciált sejtjei egy másik sziklevel sejtjeivé alakulnak olyan folyamatok révén, mint például a hiszton dezacetilezés és metilezés. A hibás transzdifferenciálódási folyamatok számos betegség, például Barrett oesthrophagus alapját képezik.

Mi a transzdifferenciálás?

Az embrionális fejlődés három különböző csíraréteg alapján történik. A differenciálás az embrionális sejtek fejlődésének egy lépése. A sejtek differenciálódási folyamatok révén speciális formává alakulnak. Az omnipotens embrionális sejtek első differenciálódása a sziklevelek fejlődésének felel meg, amelyek szövetspecifikusak, tehát már nem mindenhatóak.

A transzdifferenciálás különleges eset, vagy akár a differenciálás megfordulása. A folyamat metamorfózisnak felel meg. Az egyik sziklevél sejtjei egy másik sziklevédő sejtekké alakulnak. A legtöbb transzdifferenciálás nem közvetlenül történik, hanem egy differenciálódásnak felel meg, amelyet viszont az ellenkező irányba történő differenciálás követ. A tudósok elsősorban az átültetett differenciálódást az emberi őssejtekkel társítják.

Minden transzdifferenciálódás esetén a molekuláris biológiai szinten teljesen megváltozik a megfelelő gén expresszió. Minden transzdifferenciálódáshoz egy adott génszegmens ezreiben kell változtatni. Egyes betegségekkel kapcsolatban a kóros transzdifferenciáció folyamata zajlik. Alapvetően a transzdifferenciálódásnak nem kell kóros értéket mutatnia.

Funkció és feladat

A transzdifferenciálódás összefüggésében egy sejt génexpressziója molekuláris genetikai szinten teljesen megváltozik. Ennek következményei vannak a replikációnak. A génnek az eredetileg tervezettnél teljesen eltérő szakaszai replikálódnak a transzdiferenciált sejtben. Ez az oka annak, hogy a végén egy teljesen más proteinszintézis történik, mint az eredetileg tervezték.

A transzdifferenciálódást a korábban aktív gének deaktiválása kíséri. Ez a leállítás elsősorban az egyes DNS-szegmensek hiszton-dezacetilezése vagy metilezése során zajló folyamatok révén zajlik. A transzdifferenciálás teljes folyamatához számtalan számú génszekció aktivitásának megváltoztatása szükséges.

A transzdifferenciált sejt génexpressziója lényegében nem felel meg a génexpresszió eredeti mintázatának. A hiszton-dezacetilezés folyamata nem csupán bizonyos génszegmensek kikapcsolását szolgálja, hanem megváltoztatja a DNS kötőképességét. A hiszton dezacetilezési folyamat a hisztonra összpontosít, amelynek szerkezetéből egy acetilcsoportot eltávolítják. Ez a hisztonhoz sokkal nagyobb affinitást ad a DNS-foszfát-csoportokhoz. Ugyanakkor kevesebb kötőképesség van a transzkripciós faktorok és a DNS között.

A transzkripciós faktorok pozitívan vagy negatívan befolyásolják a transzkripciót, és aktiválók vagy represszorok. A transzkripciós faktorok csökkent kötési képessége az egyes gén kifejeződések gátlását eredményezi, amelyek a DNS megfelelő pontján helyezkednek el.

A metilezés folyamata a DNS inaktiváció elvét is követi. Az egyetlen különbség az, hogy a metilezési folyamatok inkább a metilcsoportokra, mint a hisztonokra koncentrálnak. Ezek a metilcsoportok a DNS egy bizonyos szakaszához kapcsolódnak, és így inaktiválják az egyes DNS szakaszokat. Amikor a sejtek differenciálódnak, gén expressziójuk jelentősen megváltozik, és a gének sokasága a folyamatok során is kikapcsol.

A teljes transzdifferenciálódás több ezer gén expressziójától függ, és ezzel egyidejűleg alig kell szabályozni ezer más gén expresszióját. Csak így állnak rendelkezésre a megfelelő fehérjék a sejt transzformálódásához. Egy izomsejt például alapvetően eltérő fehérjéket igényel, mint egy májsejt.

Az eltérés külön-külön történik közvetlenül vagy közvetve. Ez a kitérés egy differenciálódásnak felel meg, amelyet egy további eltérés követ más irányokban.

Itt megtalálja gyógyszereit

Betegségek és betegségek

A transzdifferenciálódás számos különféle betegség alapjául szolgálhat, ami klinikai szempontból releváns. Az úgynevezett Barrett-nyelőcső például társul a transzdifferenciáció folyamatainak. Ez a betegség azon hámsejtek átalakításán alapul, amelyek a patológiás folyamatok során mucintermelő bélsejtekké differenciálódnak. Ebben az összefüggésben a bél metaplasiaról van szó, amely adott esetben a degeneráció kockázatával jár, és például elősegítheti az adenokarcinómák kialakulását. Általában a Barrett-szindrómát a distalis nyelőcső krónikus gyulladásos változásaként írják le, amely peptikus fekély kialakulását eredményezi, amely a refluxbetegség szövődményeinek részeként fordulhat elő. A szindróma során a tápláló hám átalakulása a distalis nyelőcsőben történik.

Egy másik, transzdifferenciáción alapuló betegség a leukoplakia kialakulásának felel meg. Ennek a jelenségnek a részeként az orális nyálkahártya sejtek prekanceroszokká alakulnak, amelyek elősegítik a laphámsejtes karcinómát. A leukoplakia a nyálkahártya hiperkeratózisa, amely gyakran egyidejűleg dysplasztikus. A szájüreg mellett ezek a leukoplakias elsősorban az ajkakon és a nemi szervekben fordulnak elő. A leukoplakiat általában a bőr vagy a nyálkahártya krónikus irritációja előzi meg. Ez az irritáció megvastagítja a kanos réteget az érintett területen. A vöröses nyálkahártya annyira fehéres, hogy a vastag hám alatt lévő kapillárisok már nem képesek kiürülni.

Az okozati stimulus lehet mechanikus, biológiai, fizikai vagy kémiai természetű. A biológiai ingerek magukban foglalják a krónikus vírusfertőzéseket. A kémiailag okozó ingerek elsősorban a dohányzásból vagy a rágó dohányból származnak. Például egy rosszul illeszkedő fogsor mechanikusan okozó ingernek tekinthető.