En biología del desarrollo, los científicos usan diferentes términos para describir diferentes procesos de desarrollo. Diferenciación celular y el proceso de morfogénesis son términos que se refieren a dos procesos diferentes en desarrollo.
Para definir la morfogénesis y la diferenciación celular, es útil estudiar ejemplos de cada una.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
La diferenciación y la morfogénesis representan dos términos diferentes que abordan el desarrollo de organismos biológicos. La diferenciación se refiere a cómo las células se especializan, mientras que la morfogénesis se refiere al desarrollo de las formas de los organismos vivos.
Definición de morfogénesis
La proceso de morfogénesis se refiere al desarrollo de las formas en los organismos vivos. Esto se refiere a la forma, el tamaño y la conectividad de las formas en desarrollo.
Los científicos usan las matemáticas para ayudar a determinar los cambios en la tasa de crecimiento que afectan las formas en desarrollo de un organismo. Estos cambios en las formas pueden abarcar tanto el desarrollo individual como el desarrollo evolutivo entre especies. Dada la gran posibilidad de cuántas formas podrían formarse en un organismo, tiene sentido que limitaciones como el tiempo, la presión y el espacio desempeñen un papel en la morfogénesis.
La morfogénesis celular se refiere al tamaño, forma, posición y número de células.
Ejemplos de morfogénesis
Al buscar definir la morfogénesis, ayuda utilizar un ejemplo de morfogénesis. Un ejemplo de morfogénesis de este tipo sería el crecimiento de las plantas y cómo las nuevas plantas cambian de forma para ser rectas, retorcidas o ramificadas.
En las personas, los intestinos proporcionan una ejemplo de morfogénesis. La forma en que los intestinos humanos se retuercen y pliegan para encajar dentro del cuerpo es una forma de pensar sobre la morfogénesis en desarrollo.
El cerebro humano da un ejemplo notable de morfogénesis debido a sus "arrugas" o pliegues. En un feto humano, el cerebro es comparativamente suave. Pero a lo largo del curso de un desarrollo saludable, el plegamiento resulta debido al espacio geométrico en el que crece el cerebro. Otro ejemplo de morfogénesis es el de la ramificación en el riñón humano.
La investigación reciente busca comprender cómo los genes afectan la geometría y las formas que cambian en los organismos biológicos.
¿Qué es la diferenciación?
Además del proceso de morfogénesis, diferenciación es un término comúnmente utilizado en biología celular y del desarrollo. Diferenciación celular se refiere al proceso por el cual las células se especializan en diferentes tipos con diferentes funciones. A diferencia del proceso de morfogénesis, la diferenciación se produce a nivel celular y está controlada por factores de transcripción.
Los tejidos necesitan un banco de Células madre para proporcionar una copia de seguridad en caso de pérdida de la celda. Factores de transcripción son proteínas que tienen instrucciones o direcciones sobre cómo deben desarrollarse las células madre. Las células madre producirán un conjunto de células hijas (o células progenitoras) que pueden diferenciarse para formar un tejido en particular y otro conjunto de células hijas que mantiene el conjunto de células madre.
Un ejemplo de diferenciación
En el cuerpo humano, las células están constantemente llamadas a diferenciarse en células especializadas con funciones únicas. Un ejemplo de ello es la célula basal del pulmón. Esta célula puede diferenciarse para convertirse en una célula secretora que recubre el tejido pulmonar.
Los factores de transcripción actúan para hacer posible esta diferenciación. En el caso de las células basales del pulmón, el factor de transcripción "tipo cabeza granulada 2" ordena el proceso que tomará la célula para volverse ciliada.
Las células pueden diferenciarse en muchos otros tipos de células, como cardiomiocitos (células del corazón), neuronas, miocitos esqueléticos, etc.
Implicaciones para la medicina
La diferenciación celular y el proceso de morfogénesis juegan un papel enorme en el desarrollo de los organismos. Los científicos esperan obtener una mayor comprensión de estas dos disciplinas para ayudar a proporcionar tratamientos médicos novedosos.
Una nueva vía de investigación implica descubrir cómo los genes codifican la geometría, lo que abre una mayor comprensión del origen de la morfogénesis. Esto implicará un enfoque multidisciplinario por parte de biólogos, físicos y matemáticos.
En cuanto a la diferenciación celular en células especializadas, los científicos esperan descubrir cómo dirigir la diferenciación celular para combatir enfermedades relacionadas con tipos celulares específicos. Un ejemplo de ello es la enfermedad de Huntington.
Otro ejemplo importante es el de terapia con células madre para el cáncer y otras enfermedades. Los investigadores esperan dirigir la diferenciación celular sin la necesidad de donantes de médula ósea. La degeneración macular del ojo representa otro caso en el que las células epiteliales pigmentadas de la retina podrían proliferar in vitro para reemplazar las perdidas en pacientes de edad avanzada.
Es posible dirigir la diferenciación celular en el laboratorio. Con suerte, al aprender a controlar este proceso, los investigadores podrán salvar y mejorar vidas.
