De totipotentialitet eller totipotens är förmågan, kapaciteten och potentialen som varje embryoncell har för att producera det totala antalet celler hos en individ. Termen härstammar från det latinska ordet totipotentia, vilket betyder förmåga för alla saker och / eller förmåga att bli eller ge upphov till en fullständig organism.
De totipotenta cellerna som är bäst definierade eller studerade är zygoten och sporerna. Vissa författare använder termen stamceller och totipotenta celler som en synonym, men ändå finns det ingen enighet om denna aspekt.
Stamceller är enligt vissa författare grupper av odifferentierade celler som kan bli olika grupper eller typer av specialiserade celler. De kan vara unipotenta, multipotenta och även totipotenta. Endast de senare kan ge upphov till en fullständig individ.
Artikelindex
Fadern till totipotentialitet är den tyska biologen och filosofen Hans Adolf Eduard Driesch. Denna forskare revolutionerade förståelsen för embryologi tack vare sina experiment med sjöborrar.
1891 utförde Driesch experiment med tvåcelliga (tvåcelliga) embryon från sjöborre. Echinus microtuberculatus (för närvarande känd som Psammechinus microtuberculatus) utmanar tidens accepterade hypoteser om embryonal utveckling.
Deras resultat visade att cellerna i ett tidigt embryo (zygote) när de separeras, antingen mekaniskt eller naturligt, kan fortsätta att utvecklas tills de bildar normala larver och drar slutsatsen att dessa celler är totipotenta i sina tidiga utvecklingsstadier..
Detta var i kontrast till resultaten från Wilhelm Roux (pionjär inom experimentell embryologi), som hade arbetat med tvåcellade grodaägg. Roux fann att dödande av en av de två cellerna utvecklade missbildade embryon, och drog slutsatsen att embryonala celler har förutbestämda destinationer.
Senare 1910 skulle den amerikanska kemisten, zoologen och fysiologen Jesse Francis McClendon verifiera att Drieschs resultat kunde replikeras hos grodor, kycklingar, andra igelkottar och till och med däggdjur..
Totipotentialitet kännetecknas av potentialen hos vissa celler att ge upphov till en fullständig individ. Dessa kan bli vilken typ av celler som helst i kroppen och även i annan extraembryonal vävnad.
Totipotenta celler bildas i organismer med både sexuell och asexuell reproduktion, de är zygoter eller sporer. De kan vara en zygot i frön av en phanerogam (växt), i ett ägg från vilket djur som helst eller i en livmoder från ett däggdjur (såsom människor, elefanter eller möss).
Denna potential har i de flesta fall en kort period av existens under utveckling. I människokroppen har de en begränsad tid, ungefär 4 dagar efter befruktning. I andra organismer som växter, marina svampar, annelidmaskar, sjöstjärnor och möss har de olika varaktighet.
I växter och svampar som reproducerar sig genom sporer sägs det att dessa celler som inte behöver befruktas är av totipotent typ, eftersom zygoten hos dessa organismer har förmågan att producera alla typer av celler som krävs för att utveckla en fullständig individ.
Många utvecklings-, tillväxt- och vävnadsodlingsstudier i växter har upprepade gånger visat att många växtceller är totipotenta. Ett exempel på detta är kulturer av små vävnader eller stamskärningar som, när de placeras i tillväxtmedier, kan ge upphov till eller regenerera en helt ny individ..
Som redan nämnts tidigare utfördes den första studien som visade förekomsten av totipotenta embryonala celler med sjöborrar (tagghudingar). Sedan dess har många studier utförts för att replikera Drieschks experiment och i alla är resultatet detsamma (existensen av totipotentialitet).
Ett annat fall i tagghudingar, men den här gången med sjöstjärnor och sjöstjärnor, är förmågan hos vissa arter av dessa att regenerera en fullständig organism från ett avsnitt eller en del av en arm (utan delar av den centrala skivan). Denna regenereringskapacitet beror på närvaron av vuxna totipotenta stamceller.
Vävnadsstudier på poriferer (svampar) avslöjar att dessa primitiva organismer har ett stort antal totipotenta celler. Detta gör det möjligt för dem att producera eller erhålla vilken typ av cell de behöver och ibland också att kunna regenerera en fullständig organism från en liten kroppsdel..
Hos ryggradsdjur beskrivs totipotentialitetsstudier vid embryonal utveckling; det vill säga de embryonala cellerna hos ryggradsdjur såsom fisk, reptiler, fåglar och däggdjur har ett totipotent beteende som liknar Drieschs igelkottar..
Oavsett vilken typ av reproduktion (korsbefruktning, självbefruktning och parthenogenes) har cellerna som finns mellan zygoten och morulaen (första segmenteringen av zygoten) förmågan att producera alla typer av celler och organisera dem i en sammanhängande bauplan (en komplett organism).
Mycket av det vetenskapliga samfundet klassificerar totipotenta celler efter deras ursprung och potential. Enligt sitt ursprung klassificeras de i embryonala, fostrets och vuxna, medan de enligt deras potential klassificeras i följande grupper.
De som ger upphov till en fullständig individ.
De kan bilda celler som kommer att ge upphov till någon embryonal härstamning, men de ger inte upphov till en fullständig organism.
De som bara kan ge upphov till celler av samma härstamning eller embryonala lager.
Specialiserade celler som har förmågan att differentiera till en enda celltyp.
Studier med totipotenta celler (i vid bemärkelse av klassificeringen efter deras potential) tillåter oss att se dem som ett möjligt botemedel mot många sjukdomar, vävnadsregenerering, cellterapier och till och med potentiella källor för kloning av växter, djur och människan själv. som har varit föremål för mycket etisk debatt.
Studier av medfödda sjukdomar och cancer kontaktas av expertforskare i totipotenta celler på grund av utvecklingen och cellmultiplikationen i vissa av dessa sjukdomar.
Analysen och studierna av de första zygotiska uppdelningarna (av totipotenta celler) har gett mycket kunskap om aktivering och inaktivering av gener och även om involvering av proteiner som gör denna process möjlig..
Andra vetenskapliga framsteg relaterade till studier av de första embryonala eller zygotiska uppdelningarna är missbildningar och / eller fosterskador orsakade av onormal tidig celldelning och differentiering..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.