Bestämning

De Bestämning är ett steg i celldifferentiering och bidrar därmed till specialiseringen av vävnader. Processen skapar ett utvecklingsprogram för efterföljande celler och berövar allmänt celler förmågan att generera olika celltyper. Ju mer specialiserad vävnad, desto mindre är dess regenererande förmåga.

Vad är bestämningen?

Utvecklingsbiologi spårar utvecklingen av celler och vävnader till ett mer specialiserat tillstånd. Under denna utveckling förändras enskilda celler i en vävnad många gånger tills de har uppnått specialisering. Förändring kan ske i olika riktningar och är oåterkallelig.

Differentiering och celldelning ger ett flercellformat liv som dess form. Hela denna formningsprocess kallas morfogenes. Den befruktade äggcellen är utgångspunkten för morfogenes. Under differentieringsprocesserna blir det en komplex struktur av olika celltyper och vävnadstyper.

Zygoten har totipotens. Den kan därför utveckla alla celltyper i organismen. Celldelning skapar enskilda dotterceller från zygoten. Dessa dotterceller är specialiserade på vissa roller beroende på deras föräldraskap. Detta celldelningssteg går hand i hand med det som kallas beslutsamhet. Specialiseringsriktningen överförs epigenetiskt till alla efterföljande cellgenerationer. Bestämningen bestämmer därför utvecklingsprogrammet för efterföljande celler.

Funktion & uppgift

Bestämning är ett steg mot differentiering och ger organismer deras form genom att bidra till specialiseringen av celler och vävnader. Denna specialisering äger rum under embryogenes för att bestämma infästningsmönstren för celler och vävnader. Bestämningen realiseras antagligen genom aktivering av respektive uppsättning gener.

Utvecklingsbiologi skiljer mellan stabil och instabil bestämning. En bestämningscell behåller alltid sitt utvecklingsprogram. Detta gäller också om det migrerar från den ursprungliga platsen till en annan plats i organismen eller transplanteras där. Styrkan hos en viss cellinje begränsas ytterligare och ytterligare genom bestämning. De pluripotenta stamcellerna hos embryot kan producera vilken celltyp som helst. Multipotenta kroppsstamceller kan inte längre producera alla utan bara celltyper av en vävnad. I slutet av bestämningen finns det irreversibelt differentierade och funktionella kroppsceller, som ofta inte längre har förmågan att dela och endast har en begränsad livslängd.

Bestämning kan ske i olika riktningar. Detta innebär att celler kan ändra bestämningen under vissa omständigheter. Denna process kallas också transdetermination. Cellerna förlorar sin differentiering, så de skiljer sig åt. Efter skillnaden kan de kunna skilja igen. Den nya differentieringen kallas sedan transdifferentiering. Dessa fenomen är involverade i sårläkning och cancerutveckling.

Växter skiljer sig från djur när det gäller bestämning och differentiering. De har meristematiska celler som är specialiserade på att dela och skapa nya vävnader. Till skillnad från hos djur fastställs emellertid ofta inte differentierade celler i växter eller programmeras endast i begränsad utsträckning. Detta innebär att de flesta växtceller behåller förmågan att dela upp och generera olika celltyper.

Sjukdomar och sjukdomar

Ju mer differentierad en viss vävnad är, desto värre kommer den att återhämta sig efter skador och skador. Total regenerering kan endast ske i vävnader som kan celldelas. En skadad vävnads förmåga att regenerera beror på specialiseringsgraden.

Förnyelse kan ske fullständigt, ofullständigt eller inte alls. Med ökande differentiering minskar förmågan att regenerera. I nervvävnaden och i vävnaderna i hjärtat, till exempel, förekommer myocardialceller och nervceller med särskilt hög specialisering. Dessa celler kan inte längre delas. Efter skada på hjärtat eller det centrala nervsystemet sker bara läkning av defekten.

Däremot är blodceller och epitelceller dåligt differentierade. De formas permanent från dåligt differentierade celler. För att uppnå bättre läkningsresultat förlitar modern medicin sig på så kallad stamcellsterapi. Denna terapimetod inkluderar alla medicinska terapiförfaranden som använder stamceller som en central komponent i behandlingen. Den äldsta och mest kända stamcellsterapin är leukemibehandling.

Stamceller kan isoleras från både embryon och vuxenvävnad. Embryonala stamceller är fortfarande allmänt och kan därför differentieras i alla vävnader. Embryonala stamceller producerar snabbt ett stort antal celler som kan sätta in i alla skadade vävnader. Emellertid är den höga uppdelningsgraden av embryonala stamceller associerad med risken för tumörsjukdomar. Således spelar forskningen av bestämningen också en ökad roll för vävnadsutvecklingen i samband med en tumörsjukdom.

Bestämningen är också relevant för att beakta olika missbildningar eller mutationer. Om de celler som är tillgängliga för bestämning inte täcker alla utvecklingsprogram, kan i värsta fall cellerna av en viss vävnadstyp inte utvecklas. Fel vid bestämning kan följaktligen få allvarliga konsekvenser. Genom möjligheten för transdeterminering kan emellertid felbestämning korrigeras i viss utsträckning. Om det inte finns någon korrigering eller om korrektionen är felaktig kan vissa vävnader vara överutvecklade medan andra är underutvecklade.