Клеточная специализация, также известная как дифференцировка клеток, представляет собой процесс, посредством которого родовые клетки превращаются в специфические клетки, предназначенные для выполнения определенных задач в организме. Клеточная специализация является наиболее важной в развитии эмбрионов. У взрослых стволовые клетки специализируются на замене клеток, которые изнашиваются в костном мозге, мозге, сердце и крови.

Механика дифференцировки клеток

Точный механизм дифференцировки клеток неизвестен по состоянию на апрель 2010 г., хотя ученые знают, что определенные гены в ДНК клетки должны быть активированы или деактивированы, чтобы произвести определенный тип клеток. Строковский Ярослав выдвигает гипотезу, что соседние клетки вводят в клетку агент, который заставляет ее дифференцироваться. Было доказано, что клетки костного мозга специализируются, когда количество лейкоцитов в организме становится слишком низким.

Клеточная специализация и развитие эмбрионов

При зачатии образуется зигота, состоящая всего из одной клетки. Зигота превращается в зародыш, который является многоклеточным организмом. Специализация клеток жизненно важна для правильного развития эмбрионов. Эмбрион нуждается в клетках для развития каждого из его жизненно важных органов, таких как мозг, сердце и кожа.

Клеточная специализация у взрослых

Взрослые состоят в основном из клеток, называемых соматическими клетками, которые не изменяются. Тело взрослого человека также содержит стволовые клетки, которые могут быть специализированы для замены изношенных клеток в организме. Взрослые стволовые клетки можно найти во многих областях тела, включая мозг, кости и костный мозг, сердце, кровь, кожу и репродуктивные органы. Кроветворные стволовые клетки называются кроветворными клетками, а клетки, которые образуют кости или ткани, называются стромальными клетками.

Дедифференцировка

Некоторые животные также способны к дедифференцировке, что является противоположностью специализации. Дедифференцировка - это процесс, в котором специализированные клетки превращаются в базовые клетки. Эти животные используют этот процесс для регенерации поврежденных или отрубленных конечностей. У людей нет клеток, способных к дедифференцировке.

Использование специализации клеток в медицине

В настоящее время ученые изучают возможности использования взрослых стволовых клеток в лечении таких заболеваний, как диабет и болезни сердца; они предполагают, что стволовые клетки могут быть запущены, чтобы специализироваться на замене больных клеток в сердце или поджелудочной железе. Пересадки костного мозга уже используются для генерации большего количества лейкоцитов у больных лейкемией и для лечения определенных типов рака молочной железы или яичников.