Zellspezialisierung, auch als Zelldifferenzierung bekannt, ist der Prozess, bei dem sich generische Zellen in spezifische Zellen verwandeln, die bestimmte Aufgaben im Körper erfüllen sollen. Die Zellspezialisierung ist am wichtigsten bei der Entwicklung von Embryonen. Bei Erwachsenen sind Stammzellen darauf spezialisiert, abgenutzte Zellen in Knochenmark, Gehirn, Herz und Blut zu ersetzen.
Der genaue Mechanismus, nach dem sich Zellen differenzieren, ist bis April 2010 nicht bekannt, obwohl Wissenschaftler wissen, dass bestimmte Gene in der DNA der Zelle muss aktiviert oder deaktiviert werden, um einen bestimmten Zelltyp herzustellen. Strokovskyy Yaroslav vermutet, dass benachbarte Zellen einen Wirkstoff in die Zelle einbringen, der sie zur Differenzierung veranlasst. Knochenmarkzellen spezialisieren sich nachweislich, wenn die Anzahl der weißen Blutkörperchen im Körper zu niedrig wird.
EIN Zygote Formen bei der Empfängnis, bestehend aus nur einer Zelle. Die Zygote entwickelt sich zu einem Embryo, der
ein vielzelliger Organismus. Die Zellspezialisierung ist für die richtige Entwicklung des Embryos von entscheidender Bedeutung. Der Embryo braucht Zellen, um jedes seiner lebenswichtigen Organe wie Gehirn, Herz und Haut zu entwickeln.Erwachsene bestehen hauptsächlich aus Zellen, die somatische Zellen genannt werden und sich nicht verändern. Der Körper des Erwachsenen enthält auch Stammzellen, die darauf spezialisiert sein kann, abgenutzte Zellen im Körper zu ersetzen. Adulte Stammzellen können in vielen Bereichen des Körpers gefunden werden, einschließlich Gehirn, Knochen und Knochenmark, Herz, Blut, Haut und Fortpflanzungsorganen. Blutbildende Stammzellen werden als hämatopoetische Zellen bezeichnet, während Zellen, die Knochen oder Gewebe bilden, als Stromazellen bezeichnet werden.
Manche Tiere sind auch zur Entdifferenzierung fähig, was das Gegenteil von Spezialisierung ist. Dedifferenzierung ist ein Prozess, bei dem spezialisierte Zellen wieder zu Basiszellen werden. Diese Tiere nutzen diesen Prozess, um verletzte oder abgetrennte Gliedmaßen zu regenerieren. Der Mensch besitzt keine Zellen, die zur Dedifferenzierung fähig sind.
Wissenschaftler untersuchen derzeit die Möglichkeiten, adulte Stammzellen zur Behandlung von Krankheiten wie Diabetes und Herzerkrankungen einzusetzen; sie theoretisieren, dass Stammzellen veranlasst werden könnten, sich zu spezialisieren, um erkrankte Zellen im Herzen oder in der Bauchspeicheldrüse zu ersetzen. Knochenmarktransplantationen werden bereits verwendet, um bei Leukämiepatienten mehr weiße Blutkörperchen zu erzeugen und bestimmte Arten von Brust- oder Eierstockkrebs zu behandeln.