Od trenutka spočetja telo doživi številne spremembe. Razvija se samo iz ene celice, ki vsebuje dedni material staršev, raste zaradi razmnoževanja in diferenciacije celic. To je stalen proces ohranjanja življenja večceličnega organizma, ki temelji na številnih medceličnih interakcijah. Na vsaki stopnji življenja se specializacija celic spreminja in postaja vse bolj ozka.
Celice in tkiva
Skupina celic z enakimi morfofiziološkimi značilnostmi, ki se nahajajo na istem mestu in rešujejo enake naloge, imenujemo tkivo. Organi so sestavljeni iz tkiv, organizmi pa iz organskih sistemov. Toda za prehod iz zarodne celice v organizem je treba premagati številne stopnje diferenciacije celic. Ta proces je priprava celic za izvajanje nalog, ki so jim dodeljene, zaradi česar se na visokih ravnehrazvoja, izgubijo sposobnost delitve.
regeneracija
Potreba po dolgotrajni diferenciaciji pojasnjuje nezmožnost resnične regeneracije visoko specifičnih tkiv in organov, katerih celice so na visoki stopnji razvoja. V teh organih se mehanske poškodbe obnovijo z zlitjem bivalnih območij z vezivnim tkivom. To pomeni, da se popolna obnovitev celic, ki so bile na tem mestu prej, če bi bile zelo diferencirane, ne bo nikoli prišlo.
Kot primer je primerno navesti nastanek brazgotin, ko so mišice poškodovane, tudi v srcu. Prav tako zaradi poškodbe možganov ali živcev ni okrevanja nevronov. Po poškodbi visoko diferenciranega tkiva je telo prisiljeno prenašati izgubo svojih funkcij. In samo uporaba izvornih celic, ki še niso prešle faze transformacije pod vplivom lokalnih citokinov in pogojev bivanja, pušča upanje za pravo regeneracijo. Toda za zdaj je to tehnologija prihodnosti.
Rast telesa
Diferenciacija celic v telesu poteka po stopnjah, odvisno od mediatorjev in signalov, ki jih prejemajo od regulatorja. Brez zunanjega dejavnika je preobrazba nemogoča v smeri, v kateri je potrebna za razvoj. In ko je prejet, ima proces usmerjen strogo tipiziran značaj, kjer je na vsaki stopnji sistem za spremljanje in presejanje neuspešnih citoloških populacij.
Ker proces rasti od zarodka do zorenjaorganizem je programiran v strogem zaporedju diferenciacije celic. Ta vrstni red je treba strogo upoštevati in dokler ne pride do ene pomembne faze, ne sme nastopiti druga faza ločevanja in citološke specifikacije. V nasprotnem primeru bosta razvoj in rast sprva potekala z napako, kar vodi v nastanek malformacij ali razvojnih anomalij.
Evolucija večceličnosti
V odraslem organizmu je ta mehanizem osnova za nastanek tumorskih celic. Težko si je predstavljati, kako se mora ogromno stopenj zamenjati v najstrožjem zaporedju za pravilno diferenciacijo celic in tkiv. To je neverjeten mehanizem, s katerim deluje večcelični organizem. To je tudi jasen prikaz teze, da je ontogeneza kratka ponovitev filogenije. To pomeni, da se diferenciacija celic zgodi v zaporedju, v katerem se je evolucija premikala.
Hematopoetska diferenciacija
Diferenciacija krvnih celic je jasen primer uprizoritve tega procesa v visoko razvitem organizmu. Pri ljudeh izvira iz skupnega predhodnika, imenovanega hematopoetske matične celice. Je pluripotenten, torej iz njega lahko nastane vsaka krvna celica pod vplivom različnih vrst citokinov. Še pomembneje je, da je tudi produkt dolgega razvoja in priprave, da postane predhodnik hematopoeze. Šla je skozi fazo diferenciacije matičnih celic, pripravljala se je le naen cilj - postati začetek hematopoetskih kalčkov. Iz njega ne bo narejeno nobeno drugo tkivo, kar ga razlikuje od nediferenciranih matičnih celic.
Začetna hematopoeza
Na prvi stopnji se iz matične celice razvijeta dve populaciji pod vplivom dveh bistveno različnih dejavnikov. Pod vplivom trombopoetina in kolonije stimulirajočega faktorja (CSF) nastane velika celična skupina predhodnikov mielopoeze. Iz te skupine se bodo razvili vsi monociti, zrnati levkociti, trombociti in eritrociti. Prav tvorba primitivne predhodne celice je začetna faza delitve hematopoeze na dva toka. Prvi tok je mielopoeza, drugi tok pa levkopoeza.
Med tem se iz iste pluripotentne predhodne celice, vendar že pod vplivom interlevkina, oblikuje celična populacija levkopoeze. Razvil bo limfocite T in B z naravnimi celicami ubijalkami. Delitev na dva toka je primer začetne diferenciacije celic. To pomeni, da bo pred nastankom delujočih krvnih celic minilo več stopenj, na vsaki od katerih se bo spremenila fenotip in receptorski nabor. Mnogi bodo zamenjali lokacije, kjer bodo na ločitev in citološko specifikacijo vplivali citokini in antigeni s protitelesi.
mielopoeza
Glavna delilna celica, ki povzroča vse mielocite, je mieloidni kalček. Njegov razvoj poteka po dveh tokovih: prvi je tvorba predhodnika, ki je skupen trombocitom in eritrocitom, drugi pa jenastanek protolevkocita, iz katerega bosta izvirala monocit in granulocit. Prvi tok diferenciacije celic je proces njihovega razvoja pod vplivom kolonije stimulirajočega faktorja, trombopoetina in interlevkina tipa 3.
Prekurzorji levkocitov in monocitov nastanejo pod delovanjem faktorja, ki stimulira hematopoetske kolonije. Iz skupnega predhodnika trombocitov in eritrocitov se pod delovanjem trombopoetina oziroma eritropoetina razvijejo vmesne oblike celic. Od tega bodo s tako imenovanim staranjem in dodatnim razvojem nastale odrasle celice eritrocitov in trombocitov.
Omeniti velja, da so trombociti bolj fragmenti celice, ki je bila pred njimi, saj so v fazi diferenciacije izgubili nepotrebne organele in jedro. V eritrocitih je bilo izločeno tudi jedro, citoplazma pa je bila napolnjena s hemoglobinom. Levkociti kot celice, ki se razvijajo v drugem toku mielopoeze, imajo jedro, čeprav je tudi njihova stopnja diferenciacije zelo visoka.
levkopoeza
Diferenciacija limfocitnih celic je proces tvorbe limfocitov in naravnih celic ubijalk iz skupnega predhodnika limfopoeze. Izvaja se predvsem pod vplivom interlevkinov in se tudi sprva deli na dva toka - B-limfopoezo in T-limfopoezo. Ta stopnja nadzorovanega razvoja povzroči dve populaciji unipotentnih celic, ki sta namenjeni le, da postanejo vmesna oblika za nastanek ene limfocitne linije.
Prekurzor T-ubijalcev in T-limfocitov nastane iz rastne cone T, iz predhodnika B-celic pa vpliv interlevkina-4 tvori zarodno cono B-limfocitov. T-morilci nastanejo pod vplivom interlevkina-15, ekspresijskega faktorja ustreznih receptorjev - grozdov diferenciacije (CD). Na njihovi podlagi bomo celotno populacijo limfocitov razdelili v skupine glede na vrsto njihovega CD antigena. V skladu s tem bodo imunske celice opravljale različne funkcije.
