Alates viljastumise hetkest toimub kehas palju muutusi. Arenedes ainult ühest rakust, mis sisaldab vanemate pärandmaterjali, kasvab see tänu rakkude paljunemisele ja diferentseerumisele. See on pidev protsess mitmerakulise organismi elu säilitamiseks, mis põhineb paljudel rakkudevahelistel interaktsioonidel. Igal eluetapil rakkude spetsialiseerumine muutub ja muutub järjest kitsamaks.
Rakud ja koed
Samade morfofüsioloogiliste omadustega rakkude rühma, mis asuvad samas kohas ja lahendavad samu ülesandeid, nimetatakse koeks. Elundid koosnevad kudedest ja organismid organsüsteemidest. Kuid selleks, et jõuda sugurakust organismi, on vaja ületada palju rakkude diferentseerumise etappe. See protsess on rakkude ettevalmistamine neile määratud funktsioonide täitmiseks, mille tulemusena kõrgel tasemelarengut, kaotavad nad võime jagada.
Regeneratsioon
Pikaajalise diferentseerumise vajadus seletab väga spetsiifiliste kudede ja elundite tõelise regenereerimise võimatust, mille rakud on kõrgel arenenud. Nendes elundites taastatakse mehaanilised kahjustused eluruumide liitmise teel sidekoega. See tähendab, et varem selles kohas olnud rakkude täielik taastumine, kui need olid väga diferentseerunud, ei juhtu kunagi.
Näitena on asjakohane tuua armide tekkimine lihaste, sealhulgas südame kahjustuse korral. Samuti ei toimu aju- või närvikahjustuse tagajärjel neuronite taastumist. Pärast väga diferentseerunud koe kahjustamist on keha sunnitud leppima oma funktsioonide kaotamisega. Ja ainult nende tüvirakkude kasutamine, mis pole kohalike tsütokiinide ja viibimistingimuste mõjul veel transformatsioonifaasi läbinud, jätab lootuse tõeliseks taastumiseks. Kuid praegu on see tulevikutehnoloogia.
Keha kasv
Rakkude diferentseerumine organismis toimub etapiviisiliselt, olenev alt vahendajatest ja signaalidest, mida nad regulaatorilt saavad. Ilma välise tegurita on transformatsioon võimatu selles suunas, milles see on arenguks vajalik. Ja kui see vastu võetakse, on protsessil suunatud rangelt tüüpiline iseloom, kus igas etapis on süsteem ebaõnnestunud tsütoloogiliste populatsioonide jälgimiseks ja väljasõelumiseks.
Sest embrüost küpseks kasvamise protsessOrganism on programmeeritud rakkude diferentseerumise rangesse järjestusse. Seda järjekorda tuleb rangelt järgida ja kuni üks oluline etapp pole toimunud, ei tohiks toimuda teist eraldumise ja tsütoloogilise spetsifikatsiooni etappi. Vastasel juhul toimub areng ja kasv esialgu veaga, mis viib väärarengute või arenguanomaaliate tekkeni.
Hultrakulisuse evolutsioon
Täiskasvanud organismis on see mehhanism kasvajarakkude moodustumise aluseks. Raske on ette kujutada, kuidas rakkude ja kudede õigeks diferentseerumiseks peab üksteist kõige rangemas järjestuses asendama tohutu hulk etappe. See on uskumatu mehhanism, mille abil mitmerakuline organism toimib. See on ka selge tõestus teesist, et ontogenees on fülogeneesi lühike kordus. See tähendab, et rakkude diferentseerumine toimub järjestuses, milles evolutsioon liikus.
Hematopoeetiline diferentseerumine
Vererakkude diferentseerumine on selge näide selle protsessi staadiumist kõrgelt arenenud organismis. Inimestel pärineb see tavalisest prekursorist, mida nimetatakse vereloome tüvirakkudeks. See on pluripotentne, st mis tahes vererakud võivad sellest moodustuda erinevat tüüpi tsütokiinide mõjul. Veelgi olulisem on see, et see on ka pika arengu ja ettevalmistuse tulemus, et saada vereloome eelkäijaks. Ta läbis tüvirakkude diferentseerumise etapi, valmistudes ainult selleksüks eesmärk - saada hematopoeetiliste mikroobide alguseks. Sellest ei valmistata muud kudet, mis eristab seda diferentseerumata tüvirakkudest.
Esmane vereloome
Esimeses etapis arenevad tüvirakust välja kaks populatsiooni kahe põhimõtteliselt erineva teguri mõjul. Trombopoetiini ja kolooniaid stimuleeriva faktori (CSF) mõjul moodustub suur rakuline rühm müelopoeesi prekursoreid. Sellest rühmast arenevad kõik monotsüüdid, granuleeritud leukotsüüdid, trombotsüüdid ja erütrotsüüdid. Ainuüksi primitiivse prekursorraku moodustumine on vereloome kaheks vooluks jagunemise algusetapp. Esimene voog on müelopoees ja teine voog leukopoees.
Selle käigus moodustub samast pluripotentsest prekursorrakust, kuid juba interleukiini mõjul leukopoeesi rakupopulatsioon. See arendab T- ja B-lümfotsüüte koos looduslike tapjarakkudega. Kaheks vooluks jagunemine on näide rakkude esialgsest diferentseerumisest. See tähendab, et enne toimivate vererakkude moodustumist läbib mitu etappi, millest igaühel muutub fenotüüp ja retseptorite komplekt. Paljud muudavad asukohti, kus tsütokiinid ja antikehadega antigeenid mõjutavad eraldamist ja tsütoloogilist spetsifikatsiooni.
Müelopoees
Peamine jagunev rakk, millest tekivad kõik müelotsüüdid, on müeloidne idu. Selle areng toimub kahes voolus: esimene on trombotsüütide ja erütrotsüütidega ühise prekursori moodustumine ja teineprotoleukotsüüdi moodustumine, millest pärinevad monotsüüdid ja granulotsüüdid. Rakkude diferentseerumise esimene voog on nende arenguprotsess kolooniaid stimuleeriva faktori, trombopoetiini ja 3. tüüpi interleukiini mõjul.
Leukotsüütide ja monotsüütide prekursorid moodustuvad vereloome kolooniaid stimuleeriva faktori toimel. Trombotsüütide ja erütrotsüütide ühisest prekursorist arenevad vastav alt trombopoetiini ja erütropoetiini toimel rakkude vahepealsed vormid. Neist nn vananemise ja täiendava arengu kaudu moodustuvad täiskasvanud erütrotsüütide ja trombotsüütide rakud.
On tähelepanuväärne, et trombotsüüdid on pigem neile eelnenud raku fragmendid, kuna diferentseerumise etapis kaotasid nad mittevajalikud organellid ja tuuma. Erütrotsüütides elimineeriti ka tuum ja tsütoplasma täitus hemoglobiiniga. Leukotsüütidel kui rakkudel, mis arenevad müelopoeesi teises voolus, on tuum, kuigi ka nende diferentseerumisaste on väga kõrge.
Leukopoees
Lümfotsüütide rakkude diferentseerumine on lümfotsüütide ja looduslike tapjarakkude moodustumine lümfopoeesi tavalisest eelkäijast. See viiakse läbi peamiselt interleukiinide mõjul ja jaguneb ka esialgu kaheks vooluks - B-lümfopoeesiks ja T-lümfopoeesiks. See kontrollitud arengustaadium tekitab kaks unipotentse rakupopulatsiooni, mis on mõeldud vaid ühe lümfotsüütide liini moodustamise vahevormiks.
T-tapjate ja T-lümfotsüütide eelkäija moodustub T-kasvutsoonist ja B-raku prekursorist interleukiin-4 mõju moodustab B-lümfotsüütide idutsooni. T-tapjad moodustuvad interleukiin-15 mõjul, mis on vastavate retseptorite ekspressioonifaktor – diferentseerumisklastrid (CD). Nende põhjal jagatakse kogu lümfotsüütide populatsioon rühmadesse sõltuv alt nende CD-antigeeni tüübist. Sellest lähtuv alt täidavad immuunrakud erinevaid funktsioone.
