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O misterioso poder da fusão celular: por que a descoberta de Schwann em 1839 foi tão chocante?
A fusão celular é um processo importante na biologia no qual várias células monócitos se combinam para formar uma célula multinucleada, chamada célula multinucleada. Este processo demonstra verdadeiramente o mistério da evolução celular durante a diferenciação de mioblastos, osteoclastos e células trofoblásticas, e também ocorre durante os estágios de desenvolvimento embrionário e morfogênese. Em 1839, o biólogo alemão Theodor Schwann propôs pela primeira vez a teoria de que todos os organismos vivos são compostos de células em seu trabalho e percebeu que as paredes celulares e cavidades de algumas células se fundiriam, formando conceitos de fusão celular que abriram o caminho.
A observação de que as paredes celulares e as cavidades se fundem em certas células fornece as primeiras pistas para a fusão celular.
Embora a descoberta de Schwann tenha chocado a comunidade científica, as experiências reais de fusão celular só começaram a ser realizadas conscientemente na década de 1960. Os biólogos da época foram os primeiros a criar o fenômeno das células fundidas, combinando células isoladas de camundongos e usando o vírus Sendai para induzir a fusão das membranas celulares. Essas células híbridas fundidas continham um único núcleo composto pelos cromossomos de ambos os parceiros de fusão, estabelecendo as bases para a nossa compreensão atual da fusão celular. Essas células híbridas inspiraram uma exploração mais aprofundada de como diferentes tipos de citoplasma afetam diferentes núcleos celulares.
Tipos de fusão celular
Com base na origem das células, a fusão celular pode ser dividida em fusão celular homóloga e fusão celular heteróloga. O primeiro refere-se à fusão entre células do mesmo tipo, como a fusão entre células derivadas da medula óssea e tecidos de órgãos, enquanto o último refere-se à fusão entre diferentes tipos de células. O resultado de cada fusão é um novo tipo de estrutura celular, destacando a diversidade e o potencial das funções celulares.
A fusão de células homólogas produzirá um núcleo fundido, enquanto a fusão de células heterólogas pode formar uma estrutura celular com núcleos únicos ou múltiplos.
Métodos de fusão celular
Uma variedade de métodos são usados para alcançar a fusão celular na biologia moderna, incluindo método de promoção de campo elétrico, método de álcool polivinílico e método de indução do vírus Sendai. A fusão de campo elétrico usa campos elétricos CA de alta frequência para colocar as células em contato e, em seguida, aplica tensão de pulso para fundir as membranas celulares. O método do álcool polivinílico utiliza álcool polivinílico como agente desidratante para promover o contato e a fusão entre as células. Embora este método seja simples, é relativamente tóxico e muitas vezes leva à fusão incontrolável entre as células, formando células gigantes multinucleadas.
O potencial da fusão celular na terapia
Com a escassez de órgãos doados, a fusão celular tem sido amplamente explorada pelos biólogos como um dos tratamentos. A pesquisa indica que a fusão celular pode desencadear um efeito restaurador na regeneração do tecido danificado. No entanto, para concretizar esta aplicação, os biólogos ainda enfrentam vários desafios, incluindo como selecionar as melhores células, desenvolver os melhores métodos de introdução celular e aumentar a incidência de fusão celular.
Fusão celular em células vegetais
Em comparação com células animais e vegetais, a frequência de fusão celular em células vegetais é menor, principalmente devido à presença de paredes celulares vegetais. Em alguns casos, antes da fusão das células vegetais, suas paredes celulares ficam mais finas e até formam pontes, facilitando a fusão das células. Além disso, a fusão de gametas nas plantas também é uma forma de fusão celular.
Fusão celular e progressão do câncer
Nos últimos anos, a fusão celular tem atraído muita atenção na investigação do cancro porque a fusão de diferentes tipos de células pode produzir células poliplóides instáveis com diferentes combinações genéticas, o que pode levar à patologia celular. Com a fusão de células cancerígenas e células da medula óssea, novas células cancerígenas podem adquirir as características de ambas, aumentando a sua capacidade de metástase. Isto torna a fusão celular um tópico importante no estudo da progressão do cancro.
A instabilidade genética em células poliploides pode contribuir para o desenvolvimento do câncer, revelando a importância da fusão celular na biologia tumoral.
Conclusão
Através da fusão celular, vemos possibilidades ilimitadas no campo da biologia, desde a investigação básica até às aplicações clínicas, mostrando o profundo potencial da fusão celular. À medida que a investigação avança, esta tecnologia pode revolucionar a nossa compreensão da medicina regenerativa e do tratamento do cancro. Olhando para o futuro, que impacto você acha que o desenvolvimento da fusão celular terá na nossa saúde e no tratamento médico?
