Salute e malattia
La differenziazione cellulare è la fase finale di un processo di sviluppo cellulare — la specializzazione cellulare. Lo stadio iniziale, lo stadio totipotente — in cui la cellula potrebbe svilupparsi in qualsiasi cellula del corpo umano (sangue, cervello, fegato) — evolve verso lo stadio di determinazione, in cui la cellula si orienta verso uno scopo specializzato (un tipo designato di cellula con una funzione specifica nel corpo).
Biologicamente, la vita umana inizia come zigote monocellulare — un uovo fecondato monocellulare (noto anche come cellula totipotente) — durante la riproduzione. Le cellule totipotenti nell'uovo fecondato producono altre cellule totipotenti, ognuna con la potenziale capacità di diventare qualsiasi tipo di cellula umana necessaria all'embrione in formazione: cellula epatica, neuronale o altra.
Dopo quattro giorni di fase di duplicazione delle cellule totipotenti embrionali, inizia la fase di determinazione — fortemente influenzata da fattori genetici. Le cellule iniziano a orientarsi verso uno scopo specializzato nel corpo in sviluppo. Alcune rimangono totipotenti (come le cellule staminali), ma la maggior parte inizia a sviluppare forme e caratteristiche specifiche che le aiuteranno a svolgere la loro funzione.
Il processo per cui le cellule diventano specializzate è la differenziazione cellulare. Dopo che la cellula passa dallo stadio totipotente — in cui poteva essere usata in qualsiasi parte del corpo in crescita — allo stadio di determinazione, dove ereditarietà e geni influenzano e determinano il suo futuro uso, deve svilupparsi nella cellula specializzata che diventerà. Questo è la differenziazione cellulare.
Così come ereditarietà e geni influenzavano lo sviluppo e la determinazione nello Stadio 2, lo stadio di differenziazione è influenzato anche da stimoli esterni. Questa influenza da fattori come la crescita motiva la cellula in cambiamento a iniziare a produrre i componenti necessari per la parte del corpo che servirà.
Ad esempio, una cellula può diventare un globulo rosso durante la specializzazione, richiedendo la capacità di produrre emoglobina per trasportare l'ossigeno nel sangue.
Una volta completati i processi di differenziazione, la cellula è riconosciuta come cellula specializzata, unica per struttura e composizione chimica da altri tipi di cellule specializzate (forma e composizione di un neurone differiscono da quelle di un globulo rosso).
Nel corpo umano sviluppato esistono oltre 200 tipi di cellule; mentre la maggior parte sono specializzate, alcuni tipi di cellule totipotenti indifferenziate (come le cellule staminali) hanno il potenziale di produrre cellule differenziate, mantenendo la capacità di funzionare come totipotenti. Secondo l'Ohio State University, le cellule differenziate prodotte da cellule indifferenziate (staminali) possono sostituire cellule in diverse funzioni corporee (sistema immunitario, neuroni del sistema nervoso).
Salute dei neonati