Citodiferenciación

Qué es la citodiferenciación

El término une el prefijo griego κύτος (kýtos, «célula») con el latín differentia («distinción, diversidad»). Podría traducirse, de forma literal, como la «diferenciación de la célula», y eso es exactamente lo que describe: el tránsito desde un estado inmaduro y versátil hacia un estado especializado con funciones definidas. La voz «citodiferenciación» se emplea con frecuencia como sinónimo estricto de «diferenciación celular», si bien tiende a aparecer en contextos más histológicos, donde el interés recae en los cambios observables en la forma, el tamaño y la ultraestructura de la célula individual, mientras que «diferenciación celular» abarca también la perspectiva genética y molecular del proceso.

Todas las células de un organismo humano comparten el mismo genoma. Lo que las distingue no es la información que poseen, sino la fracción de esa información que expresan. Una neurona y un hepatocito contienen los mismos genes; la diferencia está en cuáles de esos genes están activos y cuáles permanecen silenciados. Esa selección de genes activos configura el perfil de proteínas que la célula produce, y ese perfil, a su vez, determina su forma y su función.

Mecanismos que gobiernan el proceso

La citodiferenciación depende de la regulación de la expresión génica en varios niveles. Factores de transcripción específicos activan o reprimen grupos de genes coordinadamente; modificaciones epigenéticas (metilación del ADN, acetilación de histonas) determinan qué regiones del genoma están accesibles a la maquinaria transcripcional; señales procedentes del entorno celular, transmitidas por moléculas como los factores de crecimiento o las citoquinas, empujan a la célula hacia un destino concreto.

Hay un concepto complementario que conviene distinguir: la determinación. Una célula está «determinada» cuando ya ha tomado la decisión interna de diferenciarse hacia un linaje concreto, aunque todavía no haya cambiado de aspecto. La determinación precede a la diferenciación visible y, en la mayoría de los casos, resulta irreversible. Este carácter irreversible se mantiene incluso si se trasplanta la célula a un entorno diferente, lo que indica que la memoria del compromiso es interna y heredable por las células hijas.

Contexto embriológico y tejidos adultos

En el embrión humano, la citodiferenciación comienza muy pronto. El zigoto, la primera célula tras la fecundación, es totipotente: puede dar lugar a cualquier tipo celular del organismo y también a los tejidos extraembrionarios. A medida que el embrión se divide, las células van restringiendo progresivamente sus opciones. Las células de la masa celular interna del blastocisto ya no son totipotentes sino pluripotentes, y la gastrulación las separa en tres capas germinales (ectodermo, mesodermo, endodermo) con destinos cada vez más acotados.

En el adulto, la citodiferenciación no se detiene. Tejidos con recambio rápido (la médula ósea, el epitelio intestinal, la epidermis) mantienen poblaciones de células madre que se dividen continuamente y generan células hijas destinadas a diferenciarse. Un progenitor hematopoyético de la médula, por ejemplo, puede dar lugar a eritrocitos, plaquetas, monocitos o linfocitos, según las señales que reciba. Ese proceso ocurre cada segundo en el cuerpo de cualquier persona adulta.

Citodiferenciación y cáncer

Las células tumorales pierden en grado variable la capacidad de diferenciarse. Un tumor «bien diferenciado» conserva rasgos reconocibles del tejido de origen (se parece al tejido normal cuando se observa al microscopio); un tumor «indiferenciado» o «pobremente diferenciado» ha perdido esas características y su comportamiento biológico suele ser más agresivo. Los patólogos utilizan el grado de diferenciación como uno de los criterios para clasificar tumores y estimar su pronóstico, integrado en sistemas como el de grado histológico de Elston-Ellis para el cáncer de mama o el de la OMS para tumores del sistema nervioso central.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra citodiferenciación?

Del griego κύτος (kýtos, «célula») y el latín differentia («distinción»). Se forma por composición directa: la diferenciación que experimenta la célula. Se emplea en textos histológicos y de biología del desarrollo desde mediados del siglo XX.

¿Es lo mismo citodiferenciación que diferenciación celular?

En la práctica, sí. Ambos términos designan el mismo proceso. La forma compuesta «citodiferenciación» aparece con más frecuencia en la literatura histológica, donde el foco está en los cambios morfológicos de la célula, mientras que «diferenciación celular» es la expresión preferida en genética y biología molecular.

¿La citodiferenciación es irreversible?

En condiciones fisiológicas normales, sí: una célula diferenciada no suele volver a un estado indiferenciado. Existen, sin embargo, excepciones experimentales. En 2006, Shinya Yamanaka demostró que la expresión forzada de cuatro factores de transcripción podía devolver una célula adulta diferenciada al estado pluripotente (las llamadas células iPS, por induced pluripotent stem cells). Este hallazgo le valió el Nobel de Fisiología o Medicina en 2012 junto a John Gurdon.

¿Qué significa que un tumor es «indiferenciado»?

Que sus células han perdido los rasgos morfológicos del tejido del que proceden. Al observarlas al microscopio, no se reconoce su origen tisular con facilidad. Este grado de pérdida de diferenciación suele correlacionarse con una mayor agresividad biológica, aunque la correlación no es absoluta y depende del tipo tumoral.

Referencias

1. Instituto Nacional del Cáncer (NCI). Diferenciación celular. Diccionario de cáncer.
2. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Ácidos nucleicos. Glosario de genética.
3. MedlinePlus Genetics. ¿Qué tipos de variantes de genes son posibles?.
4. Manual MSD, versión para público general. Genes y cromosomas.