¿Qué es la diferenciación celular?

La diferenciación celular es un proceso en el que una célula genérica se convierte en un tipo específico de célula en respuesta a desencadenantes específicos del cuerpo o la célula misma. Este es el proceso que permite que un cigoto unicelular se convierta en un organismo adulto multicelular que puede contener cientos de diferentes tipos de células. Además de ser crítico para el desarrollo embrionario, la diferenciación celular también juega un papel en la función de muchos organismos, especialmente los mamíferos complejos, a lo largo de sus vidas.

Cuando una sola célula tiene la capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula, se conoce como totipotente. En los mamíferos, el cigoto y el embrión durante las primeras etapas de desarrollo son totipotentes, por ejemplo. Las células que pueden diferenciarse en varios tipos de células diferentes, pero no todas, se consideran pluripotentes. En ambos casos, el núcleo es el mismo, que contiene toda la información genética necesaria para codificar todo el organismo, pero solo se activan ciertos genes.

Cuando se desarrolla un embrión, la diferenciación celular es crítica, ya que permite al organismo en desarrollo crear numerosos tipos de células diferentes, desde las neuronas que conformarán el cerebro hasta las células epidérmicas que crearán las capas superiores de la piel. Una vez maduro, el organismo tendrá células germinales, células somáticas y células madre adultas. Las células germinales son células haploides que se utilizan en la reproducción, mientras que las células somáticas constituyen la mayoría de las células del cuerpo, con más de 250 tipos conocidos de células solo en el cuerpo humano.

Las células madre adultas que pueden participar en la diferenciación celular se encuentran en varias áreas del cuerpo. Uno de los sitios más importantes para las células madre adultas es la médula ósea. Las células madre en la médula ósea tienen la capacidad de convertirse en varios tipos diferentes de células sanguíneas para satisfacer la demanda del cuerpo de sangre nueva. El equilibrio de las células sanguíneas en el cuerpo le indica a la médula ósea que produzca más o menos tiempo particular para mantener las proporciones apropiadas.

Algunos organismos son capaces de desdiferenciarse, en el cual las células especializadas se vuelven más básicas. Este proceso está involucrado en la regeneración de extremidades en animales que son capaces de esta hazaña, con las células básicas que se diferencian nuevamente para construir los tejidos, huesos y otros tipos de células necesarios para el reemplazo. Los procesos exactos detrás de la diferenciación y desdiferenciación celular no se entienden completamente, aunque los investigadores han estudiado las células capaces de estas hazañas ampliamente, ya que la mecánica de este proceso podría tener implicaciones valiosas para el campo médico.