تجديد الظهارة ودورانها
تُعد الأنسجة الظهارية من بين الأنسجة الأسرع تجدداً في الجسم. ونظراً لوجودها على الأسطح المكشوفة، فإن خلاياها تُفقد باستمرار ويجب استبدالها، وهي عملية تُدفع بواسطة الخلايا الجذعية والخلايا السلفية المقيمة. يحافظ التجديد على سلامة الحاجز بينما يسمح للنسيج بالإصلاح بعد الإصابة، ويختلف معدل الدوران بشكل كبير بين الظهارات المختلفة.
Definition
تجديد الظهارة ودورانها هو الاستبدال المستمر للخلايا الظهارية المفقودة من السطح عن طريق تكاثر وتمايز الخلايا الجذعية والخلايا السلفية المقيمة، مما يحافظ على استتباب الأنسجة ويمكّنها من الإصلاح.
Scope
يغطي هذا الموضوع مفهوم دوران الظهارة، وأنظمة الخلايا الجذعية والسلفية التي تدعمه (مع الخبايا المعوية والبشرة كنماذج مدروسة جيداً)، والتوازن بين التكاثر والتمايز الذي يحافظ على الاستتباب، والإصلاح بعد الإصابة. ويتناول هذه الجوانب كمادة مرجعية في علم الأنسجة وعلم الأحياء الخلوي وليس كإرشادات سريرية.
Core questions
- لماذا تحتاج الظهارات إلى تجديد مستمر، وما مدى سرعة حدوثه؟
- أين تقع الخلايا الجذعية الظهارية في أنسجة مثل الأمعاء والجلد؟
- كيف يتم الحفاظ على التوازن بين التكاثر والتمايز؟
- كيف يرتبط إصلاح الظهارة بعد الإصابة بالدوران الطبيعي؟
Key concepts
- دوران الأنسجة ومعدل التجديد
- الخلايا الجذعية والخلايا السلفية ذات التكاثر العابر (progenitor)
- المحور الخبيوي-الزغبي المعوي
- الطبقة القاعدية للبشرة كحيز للخلايا الجذعية
- توازن التكاثر والتمايز (الاستتباب)
- الإصلاح بعد الإصابة
- عضويات الخلايا الجذعية (تراكيب خبيوية-زغبية في المختبر)
Key theories
- النظرية الوحدوية (ذات الأصل الواحد) لتجديد الظهارة المعوية
- اقترح تشنغ وليبلوند أن الأنواع الخلوية المتمايزة المتعددة للظهارة المعوية الدقيقة تنشأ جميعها من مجموعة خلايا جذعية مشتركة في الخبايا، وهو نموذج تم دعمه لاحقاً بتحديد الخلايا الجذعية للخبايا.
Mechanisms
في الظهارات المتجددة، تنقسم الخلايا الجذعية في حيز محدد لإنتاج خلايا سلفية ذات تكاثر عابر (transit-amplifying progenitors) تتكاثر ثم تتمايز أثناء تحركها نحو السطح، حيث تُفقد الخلايا الناضجة. قدم تشنغ وليبلوند (Cheng and Leblond) عام 1974 النظرية الوحدوية التي تفيد بأن الخلايا المتمايزة للظهارة المعوية الدقيقة تشترك في أصل خبيوي مشترك؛ وحددت أعمال لاحقة الخلايا العمودية القاعدية للخبايا التي تعبر عن Lgr5 كخلايا جذعية مقيمة (Barker et et al., 2007)، ويمكن لخلايا مفردة من هذا النوع أن تولد عضويات خبيوية-زغبية ذاتية التنظيم في المزرعة (Sato et al., 2009). في البشرة، تدعم الخلايا الجذعية في الطبقة القاعدية الاستبدال المستمر التصاعدي للظهارة الطبقية (Blanpain and Fuchs, 2009). كما يربط النشاط مدى الحياة لأنظمة الخلايا الجذعية هذه استتباب الظهارة بالشيخوخة والسرطان (Rossi et al., 2008).
Clinical relevance
تكون الظهارات سريعة التجدد حساسة للإصابات التي تستهدف الخلايا المنقسمة، ويرتبط التجديد المضطرب بالتئام الجروح والسرطان، الذي غالباً ما ينشأ في الظهارات ذات معدل الدوران المرتفع. تُوجز هذه الروابط كخلفية بيولوجية ولا يُقصد بها أن تكون نصيحة تشخيصية أو علاجية.
Evidence & guidelines
يعتمد وصف تجديد الخلايا هنا على دراسات الوسم الكلاسيكية وعلى بيولوجيا الخلايا الجذعية الحديثة، بما في ذلك تحديد الخلايا الجذعية للخبايا عن طريق تتبع السلالة وتجارب العضويات (Cheng and Leblond, 1974; Barker et al., 2007; Sato et al., 2009; Blanpain and Fuchs, 2009).
History
كشفت دراسات الوسم الإشعاعي الذاتي في منتصف القرن العشرين أن الظهارات مثل البطانة المعوية تتجدد باستمرار، وقادت تشنغ وليبلوند (Cheng and Leblond) عام 1974 إلى النظرية الوحدوية للخلية الجذعية الخبيوية المشتركة. تم تحديد الهوية الجزيئية لهذه الخلايا الجذعية في عام 2007 باستخدام الواسم Lgr5 (Barker et al., 2007)، وفتح إثبات عام 2009 أن الخلايا الجذعية المفردة تشكل عضويات (Sato et al., 2009) نهجاً تجريبياً جديداً لتجديد الظهارة.
Key figures
- Charles Leblond
- Hazel Cheng
- Hans Clevers
- Nick Barker
- Elaine Fuchs
Related topics
Seminal works
- cheng-leblond-1974
- barker-2007
- sato-2009
Frequently asked questions
- ما مدى سرعة تجدد الظهارة المعوية؟
- بطانة الأمعاء الدقيقة هي واحدة من أسرع الأنسجة تجدداً في الجسم؛ ففي البشر، تُستبدل خلايا سطحها عادةً خلال بضعة أيام، مع إنتاج خلايا جديدة بواسطة الخلايا الجذعية في قاعدة الخبايا.
- أين توجد الخلايا الجذعية التي تجدد بشرة الجلد؟
- تنقسم الخلايا الجذعية في الطبقة القاعدية للبشرة (وفي التراكيب المرتبطة بها مثل بصيلات الشعر) لاستبدال الخلايا التي تُفقد باستمرار من سطح الجلد، مما يحافظ على الظهارة الطبقية.