Histoire, caractéristiques et importance des totipotentialités

La Totipotentiality o La totipotence est la capacité, la capacité et le potentiel que chacune des cellules embryonnaires possède pour produire la cellule totale d'un individu. Le terme dérive du mot latin Totipotentia, ce qui signifie la capacité de toutes choses et / ou la capacité de devenir ou de donner naissance à un organisme complet.

Les cellules totipotentes les mieux définies ou étudiées sont les zygote et les spores. Certains auteurs utilisent le terme cellules souches et les cellules totipotentes comme synonyme, mais néanmoins il n'y a pas de consensus dans cet aspect.

Cellules totipotentielles. Pris et édité à partir de: Jucomo [CC By-Sa 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)].

Les cellules mère, selon certains auteurs, sont des groupes de cellules non différenciées qui peuvent devenir différents groupes ou types de cellules spécialisées. Ils peuvent être unipotentes, multipotentes et aussi totipotentes. Seuls ces derniers sont capables de donner naissance à un individu complet.

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Histoire

Le père de la totipotentialité est le biologiste et philosophe allemand Hans Adolf Eduard Driesch. Ce scientifique a révolutionné la compréhension de l'embryologie grâce à ses expériences avec des oursins.

En 1891, Driesch a mené des expériences avec des embryons bicellulaires (deux cellules) du hérisson marin Echinus microtuberculatus (Actuellement connu sous le nom Psammechinus microtuberculatus) Défier les hypothèses acceptées du temps sur le développement embryonnaire.

Leurs résultats ont montré que les cellules d'un embryon précoce (zygote) lorsqu'elles sont séparées, qu'ils soient mécaniquement ou naturellement, pourraient continuer à se développer pour former des larves normales, concluant que ces cellules sont totipotentes dans leurs premiers stades de développement.

Cela contraste avec les résultats de Wilhelm Roux (pionnier de l'embryologie expérimentale), qui avait travaillé avec deux œufs de grenouille cellulaire. Roux a constaté que tuer l'une des deux cellules a développé des embryons avec des malformations, concluant que les cellules embryonnaires ont des destinations prédéterminées.

Plus tard en 1910, la chimiste américaine, zoologiste et physiologiste Jesse Francis McClendon vérifierait que les résultats de Driesch pourraient être reproduits dans les grenouilles, les poulets, les autres hérissons et même chez les mammifères.

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Caractéristiques

Totipotentiality se caractérise par le potentiel de certaines cellules pour donner naissance à un individu complet. Ceux-ci sont capables de devenir n'importe quel type de cellule du corps et aussi dans d'autres du tissu extra-embronique.

Les cellules totipotentes sont formées dans les organismes de reproduction sexuels et asexués, ce sont des zygote ou des spores. Ils peuvent être un zygote dans la graine d'un phanérogama (plante), dans un œuf de tout animal, ou dans un utérus de mammifère (comme les êtres humains, les éléphants ou les souris).

Ce potentiel dans la plupart des cas a une période de courte existence pendant le développement. Dans le corps humain, ils ont un temps limité, environ 4 jours après la fertilisation. Dans d'autres organismes tels que les plantes, les éponges de mer, les vers anélides, les étoiles de mer et les souris ont une durée différente.

Totipotentialité dans différents groupes d'organismes

Plantes et champignons

Dans les plantes et les champignons reproduits par des spores, il parle que ces cellules qui n'ont pas besoin de fécondation sont de type totipotent, car la zygote de ces organismes a la capacité de produire tous les types de cellules nécessaires pour développer un individu complet complet complet.

De nombreuses études de développement, de croissance et de culture des plantes ont démontré à plusieurs reprises que de nombreuses cellules végétales sont totipotentes. Exemple de cela sont les cultures de petits tissus ou des coupes de tiges qui, lorsqu'elles sont placées dans des milieux de croissance.

Invertébrés

Comme mentionné précédemment, la première étude qui a démontré l'existence de cellules embryonnaires totipotent a été réalisée avec des oursins (Equinodermos). Depuis lors, de nombreuses études ont été réalisées pour reproduire l'expérience de Driesch et, dans tout le résultat, c'est la même (l'existence de la totipotentialité).

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Un autre cas dans Echinodermos, mais cette fois avec des étoiles de mer et OPH. Cette capacité de régénération est due au fait qu'ils ont des cellules souches totipotentes adultes.

Mar Linckia Guildingi Star, un organisme régénéré d'un bras d'un autre organisme. Pris et édité à partir de: Emőke Dénes [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)].

Les études de tissus porifères (éponges) révèlent que ces organismes primitifs ont un grand nombre de cellules totipotentes. Cela leur permet de produire ou d'obtenir tout type de cellule dont ils ont besoin et parfois aussi de régénérer un organisme complet à partir d'une petite partie du corps.

Vertébrés

Chez les vertébrés, les études totipotentialités sont décrites dans le développement embryonnaire; C'est-à-dire que les cellules embryonnaires vertébrées telles que les poissons, les reptiles, les oiseaux et les mammifères ont un comportement totipotent similaire au hérisson de Driesch.

Quel que soit le type de reproduction (fertilisation croisée, auto-fertilisation et parthénogenèse), les cellules présentes entre le zygote et la morula (premières segmentations du zygote) ont la capacité de produire tous les types de cellules et de les organiser dans un bauple cohérent (un Organisme complet).

Cellules des cellules selon votre capacité totipotente

Une grande partie de la communauté scientifique classe les cellules totipotentes en fonction de leur origine et de leur potentialité. Selon leur origine, ils sont classés comme embryonnaires, fœtaux et adultes, tandis que, selon leur potentialité, ils sont classés dans les groupes suivants.

Totipotent

Ceux qui donnent naissance à un individu complet.

Pluripotent

Ils peuvent former des cellules qui donneront naissance à toute lignée embryonnaire, mais elles ne donnent pas lieu à un organisme complet.

Multipotent

Ceux qui ne peuvent donner naissance aux cellules de la même lignée ou de la même couche embryonnaire.

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Unipotent

Cellules spécialisées qui ont la capacité de se différencier en un seul type de cellules.

Importance

Les études de cellules totipotentes (dans le large sens de la classification en fonction de leur potentiel) leur permettent de les voir comme un remède possible pour de nombreuses maladies, la régénération des tissus, les thérapies cellulaires et même les sources potentielles pour le clonage des plantes, des animaux et de l'être humain lui-même , ce que cela a fait l'objet de nombreux débats éthiques.

Les études sur les maladies congénitales et du cancer sont abordées par des experts des scientifiques dans les cellules totipotentes, en raison du développement cellulaire et de la multiplication présents dans certaines de ces conditions.

L'analyse et les études des premières divisions cygotiques (des cellules totipotentes) ont fourni de nombreuses connaissances sur l'activation et l'inactivation des gènes et également sur l'implication des protéines qui rendent ce processus possible.

D'autres avancées scientifiques liées aux études des premières divisions embryonnaires ou cygotiques, sont les malformations et / ou les malformations congénitales causées par des divisions et une différenciation anormale des cellules précoces.

Les références

1. Cellules mères. Totipotentiality. Récupéré de la biologie.Édu.ardente.
2. M.L. Condic (2014). Totipotancy: ce qui est et ce qui n'est pas. Cellules souches et développement.
3. Puissance cellulaire. Récupéré de.Wikipédia.org.
4. ET. Cortés Rivera. R.Toi. Hernández, P. San Martín del Angel, et. Zarza Meza, R. Corbeau
5. González (2016). Potentiel régénératif de l'étoile de Mar Linckia Guildinguii. Hydrobiologique.
6. M. Kearl (2012). Les pote-guets des deux premières cellules de clivage dans le développement d'échinoderme. Production expérimentale de formations partielles et doubles »(1891-1892), par Hans Driesch. Encyclopédie du projet d'embryons. L'embryon a récupéré.à son.Édu.
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8. J.F.McClendon (1910). Le développement de blastomères isolés de l'EUG du frag.»American Journal of Anatomy.