Noteikšana ir šūnu diferenciācijas posms, kas veicina audu specializāciju. Šis process izveido attīstības programmu nākamajām šūnām un atņem visvarenajām šūnām iespēju ģenerēt dažādus šūnu veidus. Jo specializētāki ir audi, jo mazāka ir to atjaunošanās spēja.
Kas ir apņēmība?
Noteikšana ir diferenciācijas posms, kas organismiem piešķir to formu, veicinot šūnu un audu specializāciju. Attīstības bioloģija izseko šūnu un audu evolūciju specializētākā stāvoklī. Šajā attīstībā audu atsevišķās šūnās notiek daudzas izmaiņas, līdz tās sasniedz specializāciju. Izmaiņas var notikt vairākos virzienos un ir neatgriezeniskas. Diferenciācija un šūnu dalīšanās tādējādi piešķir daudzšūnu organismam savu formu. Šī veidošanas procesa kopumu sauc par morfogenēzi. Apaugļotā olšūna ir morfogēzes sākuma punkts. Diferencēšanās procesu laikā tas kļūst par dažādu šūnu un audu tipu kompleksu struktūru. Zigotai ir totipotence. Tāpēc tas spēj veidot visus organisma šūnu veidus. Atsevišķas meitas šūnas attīstās no zigotas caur šūnu dalīšanos. Šīs meitas šūnas specializējas noteiktās lomās atkarībā no viņu cilts. Šo šūnu dalīšanās soli pavada tā saucamā noteikšana. Specializācijas virziens epigenetiski tiek pārraidīts visām nākamajām šūnu paaudzēm. Līdz ar to noteikšana nosaka turpmāko šūnu attīstības programmu.
Funkcija un uzdevums
Noteikšana ir diferenciācijas posms, kas organismiem piešķir to formu, veicinot šūnu un audu specializāciju. Šī specializācija notiek embriogenēzes laikā, lai palīdzētu noteikt šūnu un audu investīciju modeļus. Iespējams, noteikšana tiek realizēta, aktivizējot attiecīgo gēns komplekts. Attīstības bioloģija izšķir stabilu un labilu noteikšanu. Noteikta šūna vienmēr uztur savu attīstības programmu. Tas notiek pat tad, ja tas migrē no sākotnējās vietas uz citu organisma vietu vai tiek tur pārstādīts. Konkrētas šūnu līnijas iedarbību arvien vairāk ierobežo noteiktība. Pluripotentās cilmes šūnas embrijs joprojām var izraisīt jebkura veida šūnu. Daudzspēcīgas somatiskās cilmes šūnas vairs nevar izraisīt visu audu šūnu tipus, bet tikai. Noteikšanas procesa beigās ir neatgriezeniski diferencētas un funkcionālas somatiskās šūnas, kurām bieži vairs nav iespēju sadalīties, un to mūžs ir tikai ierobežots. Noteikšana var notikt dažādos virzienos. Tas ir, šūnas noteiktos apstākļos var mainīt noteikšanu. Šo procesu sauc arī par transdetermināciju. Šajā procesā šūnas zaudē diferenciāciju, ti, tās diferencē. Pēc dediferenciācijas viņi var diferencēties noteiktos apstākļos. Jauno diferenciāciju tad sauc par transdiferenciāciju. Šīs parādības ir iesaistītas brūču dziedēšana un kancerogenēze. Augi no dzīvniekiem atšķiras pēc noteikšanas un diferenciācijas. Viņiem ir meristematiskas šūnas, kas specializējušās jaunu audu dalīšanai un ģenerēšanai. Diferencētās šūnas augos, atšķirībā no dzīvniekiem, bieži nav noteiktas vai tām ir ierobežota programmēšana. Tādējādi lielākā daļa augu šūnu saglabā spēju sadalīties un ģenerēt dažādus šūnu veidus.
Slimības un traucējumi
Jo vairāk diferencēti ir konkrēti audi, jo sliktāk tie atgūstas no bojājumiem un ievainojumiem. Pilnīga reģenerācija var notikt tikai audos, kas spēj sadalīties šūnās. Tādējādi ievainoto audu reģeneratīvā spēja ir atkarīga no specializācijas pakāpes. Reģenerācija var būt pilnīga, nepilnīga vai tās var nebūt. Palielinoties diferenciācijai, reģeneratīvā spēja samazinās. Nervu audos un audos sirds, piemēram, tiek atrastas miokarda šūnas un nervu šūnas ar īpaši augstu specializācijas pakāpi. Šīs šūnas vairs nevar dalīties. Pēc bojājuma sirds vai centrālais nervu sistēmas, tāpēc notiek tikai defektu sadzīšana. Turpretī asinis šūnas un epitēlija šūnas ir mazāk diferencētas. Tās tiek pastāvīgi atjaunotas no slikti diferencētām šūnām. Lai sasniegtu labākus dziedināšanas rezultātus, mūsdienu medicīna paļaujas uz tā sauktajām cilmes šūnām terapija. Šī terapija metode ietver visas medicīniskās terapijas procedūras, kurās cilmes šūnas tiek izmantotas kā ārstēšanas galvenā sastāvdaļa. Vecākā un zināmākā cilmes šūna terapija is leikēmija ārstēšanu. Cilmes šūnas var izolēt gan no embrija, gan pieauguša cilvēka audiem. Embrionālās cilmes šūnas joprojām ir visvarenas un tādējādi var diferencēties visos audos. Embrionālās cilmes šūnas ātri ražo lielu daudzumu šūnu, kuras var ievietot visos bojātajos audos. Tomēr augsts embrija cilmes šūnu dalīšanās ātrums ir saistīts ar audzēju slimības. Tādējādi noteikšanas pētījumam ir arī lielāka loma audu proliferācijā audzēja slimības kontekstā. Noteikšana ir vienlīdz svarīga dažādu malformāciju vai mutāciju izskatīšanai. Ja pieejamās šūnas pēc noteikšanas neaptver visas attīstības programmas, tad sliktākajā gadījumā konkrēta audu tipa šūnas var neattīstīties. Kļūdas noteikšanā var izraisīt attiecīgi nopietnas sekas. Tomēr, ņemot vērā transdeterminācijas iespēju, noteikšanas kļūdas zināmā mērā var labot. Ja korekcija nenotiek vai korekcija norit nepareizi, tad daži audi var būt pārāk attīstīti, bet citi - nepietiekami attīstīti.
