La diferenciación celular es el proceso
por el que las células adquieren una forma y una función
determinada durante el desarrollo
embrionario o la vida de un organismo pluricelular, especializándose
en un tipo celular. La
morfología de las células cambia notablemente durante la diferenciación, pero
el material genético o genoma, permanece
inalterable, con algunas excepciones.
Una célula capaz
de diferenciarse en varios tipos celulares se llama pluripotente. Estas células se llaman células madre en los animales y células
meristemáticas en las plantas superiores. Una
célula capaz de diferenciarse en todos los tipos celulares de un organismo se
llama totipotente. En los
mamíferos, solo el cigoto y las células embrionarias jóvenes
son totipotentes, mientras que en las plantas, muchas células diferenciadas
pueden volverse en totipotentes.
Todos los diferentes tipos celulares derivan de
una sola célula inicial o cigoto, procedente de la fecundación de un ovocito por un espermatozoide,
gracias a la diferenciación celular. La diferenciación es un mecanismo mediante
el cual una célula no especializada se especializa en numerosos tipos celulares
que forman el cuerpo como los miocitos (células
musculares), los hepatocitos (células
del hígado) o incluso las neuronas (células del sistema nervioso). Durante la
diferenciación, ciertos genes son expresados mientras que otros son
reprimidos. Este proceso es intrínsecamente regulado gracias al material
epigenético de las células. Así, la célula diferenciada se desarrollará en
estructuras específicas y adquirirá determinadas funciones.
La
diferenciación puede afectar a los cambios de numerosos aspectos de la
fisiología de la célula como el tamaño, la forma, la polaridad, la actividad metabólica, la sensibilidad a
ciertas señales y la expresión de genes. Todos estos aspectos pueden ser
modificados durante la diferenciación. En citopatología, el nivel de
diferenciación celular es utilizado como una medida de la progresión de un cáncer.
Todo lo que
somos proviene y radica en la primera célula formada después de la fecundación.
La célula de los mamíferos
Las células de
los mamíferos se pueden clasificar en tres
categorías: Las células de la línea germinal, las células somáticas
y las células madre.
Cada una de las cerca de 100 mil millones de células del cuerpo humano posee su
propia copia del genoma, excepto ciertas células que han perdido su núcleo celular durante su diferenciación,
como es el caso de los hematíes. La mayoría de
las células son diploides, es decir, que poseen dos copias de cada cromosoma. Estas células se llaman células
somáticas. La mayoría de las células que forman el cuerpo humano son de esta
categoría.
Todas las células
de la línea germinal están destinadas a la formación de gametos (óvulos o espermatozoides) y son las únicas
capaces de transmitir su material genético a las generaciones siguientes. Las
células madre, tienen la capacidad de dividirse indefinidamente y proporcionar
células especializadas.
Diferencia en el transcurso del desarrollo
El desarrollo comienza cuando un espermatozoide fecunda un óvulo y crea una
sola célula que puede potencialmente formar un organismo entero. Durante la
primera hora después de la fecundación, esta célula huevo o cigoto se divide en
varias células idénticas. En el ser humano, alrededor de cuatro horas después
de la fecundación y después de varios ciclos celulares, estas células comienzan a
especializarse y formar una esfera que crece llamada blastocisto.
Esta esfera posee una capa de células externas (las células periféricas) y un grupo de células internas, llamadas células de la masa interna, que formarán todos los tejidos del cuerpo humano. A pesar de esto, estas células solas no pueden formar individualmente a un organismo entero, estas células son calificadas como pluripotentes. Estas células continúan diferenciándose hasta formar las células madre que producirán las células de los tejidos bien definidos. Por ejemplo, las células madre de la sangre situadas en la médula ósea, producen los hematíes, leucocitos y las plaquetas, y las células madre de la piel formarán todos los tipos celulares que constituyen los tejidos dérmicos. Estas células madre más especializadas se llaman multipotentes.
Esta esfera posee una capa de células externas (las células periféricas) y un grupo de células internas, llamadas células de la masa interna, que formarán todos los tejidos del cuerpo humano. A pesar de esto, estas células solas no pueden formar individualmente a un organismo entero, estas células son calificadas como pluripotentes. Estas células continúan diferenciándose hasta formar las células madre que producirán las células de los tejidos bien definidos. Por ejemplo, las células madre de la sangre situadas en la médula ósea, producen los hematíes, leucocitos y las plaquetas, y las células madre de la piel formarán todos los tipos celulares que constituyen los tejidos dérmicos. Estas células madre más especializadas se llaman multipotentes.
Diferencia celular y cáncer
En las neoplasias, el concepto de diferenciación
se refiere al grado de especialización
de las células neoplásicas. Una célula neoplásica indiferenciada, es una célula
más primitiva que aquellas del tejido del cual proviene y por ende, con mayor
capacidad mitótica. De ahí el concepto de que una célula neoplásica más
diferenciada es aquella más parecida en sus funciones a una célula normal del
tejido del cual proviene y una célula poco diferenciada es aquella célula menos
diferenciada del tejido original y menos especializada.
Muy
diferenciada = Muy parecida al tejido original.
Poco
diferenciada = Muy diferente al tejido original.
Anaplasia:
Cuando hay falta de diferenciación y las células tienen formas y tamaños
diversos y muchos núcleos y nucléolos.
