Bestemmelse er et trinn i celledifferensiering, som bidrar til spesialisering av vev. Prosessen etablerer et utviklingsprogram for påfølgende celler og frarøver allmektige celler muligheten til å generere forskjellige celletyper. Jo mer spesialisert et vev er, desto mindre er dets regenererende kapasitet.
Hva er besluttsomhet?
Bestemmelse er et trinn i differensiering og gir organismer deres form ved å bidra til spesialisering av celler og vev. Utviklingsbiologi sporer utviklingen av celler og vev til en mer spesialisert tilstand. I denne utviklingen gjennomgår de enkelte cellene i et vev mange endringer til de når spesialisering. Endringen kan skje i flere retninger og er irreversibel. Differensiering og celledeling gir dermed en flercellet organisme sin form. Helheten i denne formingsprosessen kalles morfogenese. Den befruktede eggcellen er utgangspunktet for morfogenese. I løpet av differensieringsprosesser blir det en kompleks struktur av forskjellige celletyper og vevstyper. Zygoten har total styrke. Den er derfor i stand til å danne alle celletyper av organismen. Individuelle datterceller utvikler seg fra zygoten gjennom celledeling. Disse dattercellene spesialiserer seg i visse roller, avhengig av deres slekt. Dette celledelingstrinnet er ledsaget av den såkalte besluttsomheten. Retningen for spesialisering overføres epigenetisk til alle påfølgende cellegenerasjoner. Følgelig setter bestemmelsen utviklingsprogrammet for påfølgende celler.
Funksjon og oppgave
Bestemmelse er et trinn i differensiering og gir organismer deres form ved å bidra til spesialisering av celler og vev. Denne spesialiseringen skjer under embryogenese for å bestemme investeringsmønstrene til celler og vev. Antagelig realiseres bestemmelsen ved aktivering av den respektive gen sett. Utviklingsbiologi skiller mellom stabil og labil bestemmelse. En bestemt celle opprettholder alltid sitt utviklingsprogram. Dette gjelder selv om det migrerer fra det opprinnelige stedet til et annet sted i organismen eller blir transplantert der. Styrken til en bestemt cellelinje er ytterligere begrenset av bestemmelse. De pluripotente stamcellene til embryo kan fremdeles gi opphav til hvilken som helst celletype. Multipotente somatiske stamceller kan ikke lenger gi opphav til alle, men bare celletyper av et vev. På slutten av bestemmelsesprosessen er de irreversibelt differensierte og funksjonelle somatiske celler, som ofte ikke lenger har evnen til å dele seg og bare har en begrenset levetid. Bestemmelse kan skje i forskjellige retninger. Det vil si at celler kan endre bestemmelse under visse omstendigheter. Denne prosessen kalles også transdetermination. I denne prosessen mister cellene sin differensiering, dvs. de differensierer seg. Etter dedifferensiering kan de differensiere under visse omstendigheter. Den nye differensieringen kalles da transdifferensiering. Disse fenomenene er involvert i sårheling og karsinogenese. Planter skiller seg fra dyr når det gjelder bestemmelse og differensiering. De har meristematiske celler spesialisert for deling og generering av nytt vev. Differensierte celler i planter er imidlertid, i motsetning til hos dyr, ofte ikke bestemte eller har begrenset programmering. Dermed beholder de fleste planteceller evnen til å dele og generere forskjellige celletyper.
Sykdommer og lidelser
Jo mer differensiert et bestemt vev er, desto dårligere gjenoppretter det fra skade og skade. Total regenerering kan bare forekomme i vev som er i stand til celledeling. Dermed avhenger den regenerative kapasiteten til et skadet vev av graden av spesialisering. Regenerering kan være fullstendig, ufullstendig eller fraværende. Med økende differensiering reduseres den regenerative kapasiteten. I nervøs vev og i vev av hjerte, for eksempel, finnes hjerteinfarktceller og nerveceller med spesielt høy grad av spesialisering. Disse cellene kan ikke lenger dele seg. Etter skade på hjerte eller det sentrale nervesystemetderfor forekommer bare feilheling. I motsetning, blod celler og epitelceller er mindre differensierte. De regenereres permanent fra dårlig differensierte celler. For å oppnå bedre helbredelsesresultater er moderne medisin avhengig av såkalt stamcelle terapi. Dette terapi metoden inkluderer alle medisinske terapiprosedyrer som bruker stamceller som en sentral komponent i behandlingen. Den eldste og mest kjente stamcellen terapi is leukemi behandling. Stamceller kan isoleres fra både embryonalt og voksen vev. Embryonale stamceller er fremdeles allmektige og kan dermed skille seg ut i alle vev. Embryonale stamceller produserer raskt en stor mengde celler som kan settes inn i alt skadet vev. Imidlertid er den høye delingsgraden av embryonale stamceller forbundet med risikoen for svulstsykdommer. Dermed spiller studiet av bestemmelse også en økt rolle i spredning av vev i sammenheng med svulstsykdom. Bestemmelse er like relevant for vurderingen av ulike misdannelser eller mutasjoner. Hvis tilgjengelige celler ved bestemmelse ikke dekker alle utviklingsprogrammer, kan det i verste fall ikke være at cellene av en bestemt vevstype utvikler seg. Fastsettelsesfeil kan ha tilsvarende alvorlige konsekvenser. På grunn av muligheten for transdeterminering kan bestemmelsesfeil imidlertid korrigeres til en viss grad. Hvis ingen korreksjon finner sted, eller hvis korreksjonen fortsetter feil, kan visse vev være overutviklet mens andre er underutviklet.
