ESEMPI DIFFERENZIAMENTO CELLULARE

L’unità di una cellula di un organismo unicellulare assumerà forme e strutture, le più diverse, a seconda dell'ambiente, del tipo di metabolismo, etc.
La crescente complessità degli organismi pluricellulari e le singole cellule che li compongono vengono ad assumere strutture e funzioni sempre più specializzate, differenziandosi in modo vario (e più o meno estremo) dalla cellula tipo.
Come nella comunità umana lo specializzato perde la competenza necessaria per assolvere compiti diversi dal proprio, così la cellula più differenziata perde gradualmente da alcune a molte delle strutture (o funzioni) della cellula tipo, fino a divenire incapace di metabolismo autonomo e di riproduzione.
La maggior parte dei miliardi di cellule che compongono l’uomo sono differenziate, quale più quale meno, per assolvere alle singole funzioni a vantaggio della «comunità».

GRANDI CATEGORIE DI DIFFERENZIAMENTO

Innanzitutto troviamo delle cellule incaricate di costituire il «confine» fra l'interno dell'organismo e l'ambiente esterno. Si tratta delle cellule del cosiddetto tessuto tegumentario o epitelio di rivestimento. Precisiamo subito che il confine fra interno ed esterno va inteso in senso biologico e non topografico. Ad esempio la bocca e tutto il tubo digerente, pur apparendo ai nostri occhi «interni» all'organismo, sono biologicamente esterni, in continuità con l'ambiente che ci circonda. In generale, l'epitelio che ricopre il nostro corpo si chiama cute, mentre quello che costituisce la parete delle cavità comunicanti con l'esterno si chiama mucosa.
Quanto più è soggetto ad usura meccanica, tanto più l'epitelio è stratificato, come accade nel caso della cute, in cui lo strato germinativo è costituito da cellule in continua divisione, generando le cellule degli strati esterni, che gradualmente procedono verso la superficie, differenziandosi, indurendosi, fino a morire e sfaldarsi.
Nelle mucose l'indurimento non si verifica, e gli strati cellulari sono tanto meno numerosi quanto più intensi sono gli scambi metabolici che vi si debbono compiere.
Poiché gli epiteli sono destinati al contatto con l'esterno, alcune cellule epiteliali si differenziano ulteriormente per incaricarsi di specifiche funzioni di comunicazione. I fotocettori (retina dell'occhio), i chemiocettori (papille gustative), gli organi del tatto, dell'udito, etc., sono costituiti da cellule epiteliali altamente specializzate.
Del resto, l'intero sistema nervoso deriva analogamente da un tratto di quello che era lo strato cellulare superficiale nei primi stadi embrionali.
Gli epiteli non comprendono mai vene o altri vasi nel loro spessore. Essi sono appoggiati, con ancoraggio più o meno rigido od elastico, su uno strato inferiore di tessuto connettivo.

Il connettivo, come dice il termine stesso, assicura la continuità fra i tessuti e gli organi. Esso può essere lasso, elastico, fibroso o rigido. Nel suo spessore si trovano i vasi sanguigni, le cellule più o meno differenziate, i nervi, le fibre, etc. Si distinguono fibre e cellule di vario tipo, la sostanza intercellulare in cui sono immerse (prodotta dalle cellule stesse) e i vasi sanguigni e linfatici (che proprio nel connettivo trovano la loro sede naturale). Il connettivo, nello stabilire connessioni fra tutti i tessuti e gli organi del corpo, riempie gli spazi interni ed assicura il trasporto di vari metaboliti. I connettivi sono chiamati anche tessuti trofomeccanici. «Trofo» è termine di origine greca che esprime il compito di assicurare il metabolismo, mentre «meccanico» esprime il compito di sostegno degli organi e dell'organismo stesso.
Particolari differenziamenti in questo senso si hanno, da un lato nel sangue, e dall'altro nel tessuto cartilagineo ed osseo. Il sangue, continuamente pompato dal cuore attraverso arterie, capillari e vene, è componente trofica per eccellenza dell'organismo che raccoglie ossigeno attraverso la parete degli alveoli polmonari e nutrimento attraverso quella dei villi intestinali, per poi trasportarli a tutte le cellule, di cui raccoglie i cataboliti, trasferendoli nelle sedi di eliminazione (soprattutto i reni).
Le cartilagini e le ossa sono le principali componenti meccaniche dell'organismo. Le prime sono più elastiche, ad alto contenuto di acqua e di sostanze lubrificanti, impegnate nelle sedi di scorrimento (articolazioni) e di flessibilità. Il tessuto osseo, rigido per l'abbondante deposizione di sali minerali nella sostanza intercellulare, assicura soprattutto la funzione di sostegno e il sistema di leve per la meccanica del moto.
Il tessuto muscolare si suddivide in due grandi classi: liscio e striato. Quello liscio è costituito da singole cellule, a contrazione relativamente lenta e duratura, che assicurano il funzionamento degli organi interni ad innervazione non volontaria, come l'intestino. Il tessuto muscolare striato, così chiamato perché al microscopio appare attraversato da striature perpendicolari alla direzione della sua contrazione, costituisce la muscolatura scheletrica, sotto il controllo del sistema nervoso centrale, per i movimenti volontari, ed è costituito da fibre parallele anche assai lunghe, multinucleate, a contrazione rapida ma non duratura. Sono proprio i muscoli scheletrici, come componente motoria dei fenomeni biomeccanici, ad assumere il ruolo di protagonisti nell'educazione fisica e nello sport.
Accanto alle cartilagini, alle ossa ed ai muscoli, occorre accennare al sistema nervoso, costituito da cellule a specializzazione e differenziamento spinti all'estremo, con caratteristiche di tessuto perenne (come del resto quello muscolare) e cioè con la perdita della capacità di riproduzione cellulare.
Mentre una parte del sistema nervoso (ortosimpatico e parasimpatico) presiede le funzioni della vita vegetativa ed il controllo dei vari organi interni, il sistema nervoso somatico controlla i muscoli striati (movimenti volontari) ed è costituito fondamentalmente da un sistema di recettori (organi di senso) periferici, collegati mediante fibre afferenti al cervello (SNC), il quale elabora e memorizza gli impulsi ricevuti, trasmettendoli, attraverso altre fibre nervose (quelle efferenti), alla muscolatura.
L'argomento del differenziamento cellulare è così complesso che quelli qui accennati rappresentano solo esempi generici.