Specializzazione cellulare, noto anche come differenziazione cellulare, è il processo mediante il quale le cellule generiche si trasformano in cellule specifiche destinate a svolgere determinati compiti all'interno del corpo. La specializzazione cellulare è molto importante nello sviluppo degli embrioni. Negli adulti, le cellule staminali sono specializzate per sostituire le cellule consumate nel midollo osseo, nel cervello, nel cuore e nel sangue.
L'esatto meccanismo con cui le cellule si differenziano non è noto ad aprile 2010, sebbene gli scienziati sappiano che alcuni geni nel DNA della cellula devono essere attivati o disattivati per produrre un particolare tipo di cellula. Strokovskyy Yaroslav ipotizza che le cellule vicine introducano un agente nella cellula che la fa differenziare. È stato dimostrato che le cellule del midollo osseo si specializzano quando il numero di globuli bianchi nel corpo diventa troppo basso.
UN zigote forme al momento del concepimento, costituite da una sola cellula. Lo zigote si sviluppa in un embrione, che è
un organismo pluricellulare. La specializzazione cellulare è vitale per il corretto sviluppo dell'embrione. L'embrione ha bisogno di cellule per sviluppare ciascuno dei suoi organi vitali, come il cervello, il cuore e la pelle.Gli adulti sono costituiti principalmente da cellule chiamate cellule somatiche, che non cambiano. Il corpo adulto contiene anche cellule staminali, che può essere specializzato per sostituire le cellule del corpo che sono usurate. Le cellule staminali adulte possono essere trovate in molte aree del corpo, inclusi cervello, ossa e midollo osseo, cuore, sangue, pelle e organi riproduttivi. Le cellule staminali che formano il sangue sono chiamate cellule ematopoietiche, mentre le cellule che formano ossa o tessuti sono chiamate cellule stromali.
Alcuni animali sono anche capaci di dedifferenziazione, che è l'opposto della specializzazione. La dedifferenziazione è un processo in cui le cellule specializzate ritornano ad essere cellule di base. Questi animali utilizzano questo processo per rigenerare gli arti feriti o recisi. Gli esseri umani non hanno cellule in grado di dedifferenziarsi.
Gli scienziati stanno attualmente studiando le possibilità di utilizzare le cellule staminali adulte nel trattamento di malattie come il diabete e le malattie cardiache; teorizzano che le cellule staminali potrebbero essere attivate per specializzarsi per sostituire le cellule malate nel cuore o nel pancreas. I trapianti di midollo osseo sono già utilizzati per generare più globuli bianchi nelle persone affette da leucemia e per trattare alcuni tipi di cancro al seno o alle ovaie.