مقالة علمية ا .م . د. رشيد محمد رشيد بعنوان "جزيئات الالتصاق الخلوي والروابط الخلوية"
تؤدي قدرة الخلايا على الالتصاق من خلال تفاعلات محددة دورا مهما في عدد كبير من المسارات الحيوية مثل الإرقاء hemostasis (إيقاف النزف من الأوعية الدمويَّة المصابة) ، والاستجابة المناعية immune response، والالتهاب الجنيني inflammation embryogenesis، ان تطورا كبيرا حدث في فهمنا للجزيئات التي تتوسط التصاق الخلايا مع بعضها والتصاقها مع البروتينات في الحشوة ما بين الخلايا. أن هذه العملية معقدة، ومنظمة بشكل جيد، وتشترك في تطور الجنين والأعضاء، وفي عمل الجهاز المناعي، وسلامة الجهاز الوعائي. ولهذا ارتبط الخلل في هذه العملية مع العديد من الحالات المرضية.
يمكن تعريف جزيئات الالتصاق الخلوي (CAMs) بانها هي مجموعة من بروتينات سطح الخلية التي تشارك في ربط الخلايا مع خلايا أخرى أو مع الحشوة خارج الخلية في عملية تسمى التصاق الخلية. تساعد CAMs الخلايا على الالتصاق ببعضها البعض وبمحيطها. فهي مهمة في الحفاظ على بنية الأنسجة ووظيفتها ودورًا أساسيًا في ضمان قدرة الأعضاء لأداء وظائفها بشكل طبيعي. فهي بمثابة "غراء جزيئي"، تؤدي CAMs أدوارًا مهمة في الآليات الخلوية للنمو، وتثبيط الاتصال، وموت الخلايا المبرمج وطيف واسع من الأمراض.
تضم جزيئات الالتصاق الخلوي اعتمادا على تركيبها أنواعا متعددة يمكن توضيحها كالاتي:
1- الكادهيرين Cadherins وهي نوع من البروتينات التي توجد على سطوح الخلايا الحية وتؤدي دورا أساسيا في التصاق الخلايا الذي يثبت الخلايا ضمن الأنسجة ويربطها معه. وهي تعتمد على الكالسيوم 2+Ca في عملها. توجد أصناف عديدة من جزيئات الكادهيرين، يتم تمييزها عن بعضها بوضع حرف امامها. وتتمكن الكادهيرانات من نفس النوع من الارتباط مع بعضها. مثلا N-cadherin يرتبط فقط مع N-cadherin آخر، ولهذا فإن مجموعات الخلايا التي تقوم بإنتاج نفس النوع من جزيئات الكادهيرين تميل للالتصاق مع بعضها، في حين ان الخلايا التي تقوم بإنتاج كادهيرينات مختلفة تميل للانفصال عن بعضها.
2- السيليكتينات Selectins : هي عائلة أخرى من بروتينات الالتصاق الخلوي المعتمدة على الكالسيوم، وهي تضم ثلاثة أنواع: E-selectin في الخلايا البطانية، وL-selectin في خلايا الدم البيضاء وP-selectin في الصفائح الدموية. تشارك Selectins حصريًا في ربط الخلايا عبر تفاعلات lectin-glycan..
3- Immunoglobulin super family CAMs (IgSF CAMs): هي مجموعة بروتينية كبيرة من بروتينات سطح الخلية التي تشارك في عمليات التعرف على الخلايا أو ربطها أو التصاقها. من اهم افراد هذه المجموعة من بروتينات الالتصاق هي جزيء الالتصاق بين الخلايا 1 ICAM-1) ) و العصبي 1 NCAM-1)) ، و الوعائي 1 VCAM-1)) ، وهي لا تعتمد في تفاعلاتها على الكالسيوم فعلى سبيل المثال، فانه في تفاعلات الخلايا الكيراتينية/كريات الدم البيضاء يعد النوع ICAM-1 مهما جدا في بدء الاستجابات الالتهابية.
4- الانتغرينات Integrins : تتشابه هذه المجموعة مع مجموعة (IgSF CAMs) في كونها لا تحتاج للكالسيوم في عملها اما الفرق الرئيسي بينها وبين بقية أنواع بروتينات الالتصاق الخلوي هو انها تتوسط التصاق الخلايا مع الحشوة ما بين الخلايا cells and the extracellular matrix. تستقبل الخلايا العديد من الإشارات بواسطة الانتغرينات مثل نمو وانقسام الخلايا وتمايزها إضافة الى دورها المهم في عملية الموت الخلوي المبرمج. تعبر كريات الدم البيض عن العديد من الإنتغرينات التي تؤدي أدوارًا مهمة بشكل خاص في الخلايا المناعية.
ان ارتباط الخلايا في الكائنات الحية متعددة الخلايا بواسطة جزيئات الالتصاق الخلوي يؤدي الى نشوء ما يعرف بالارتباطات الخلوية cell junctions والتي يمكن تصنيفها الى عدة أنواع هي:
1- الاتصالات المغلقة (الضيقة) Occluding junctions (tight junctions): والتي تسد الفجوات بين الخلايا، مما يشكل حاجزًا غير منفذ للعبور. توجد الاتصالات المغلقة عادة في الأنسجة الظهارية والبطانية، حيث تقوم بسد الفجوات وتنظيم النقل بين الخلايا للمواد المذابة والسوائل خارج الخلية في هذه الأنسجة التي تعمل كحواجز.
2- الاتصالات الرابطة Anchoring junctions: والتي تحافظ على تماسك الخلايا وتقوي الاتصال بين الخلايا. ويمكن تقسيمها لثلاثة أنواع
A- Adherens junctions: هي نوع من الارتباطات الخلوية التي يتم تجميعها وتفكيكها بشكل مستمر، وهذا يجعل خلايا الانسجة الأنسجة قادرة على الاستجابة للإشارات البيوكيميائية والتغيرات الحاصلة في بيئتها الدقيقة. يوفر هذا النوع رابطة قوية بين أغشية الخلايا المتجاورة.
B- Desmosomes: هو أقوى أنواع التصاقات الخلايا إلى بعضها، ويوجد في العديد من الأنسجة مثل أنسجة العضلات القلبية، والمثانة، والغشاء المخاطي المعوي وعموم الانسجة المعرضة لضغوطات ميكانيكية عنيفة. ان الخلل في عمل هذا النوع من الاتصالات يمكن ان تتسبب في اضطراب قلبي في البطين الأيمن، وأعراضه تتمثل في الإغماء، وضيق التنفس، وخفقان القلب.
C- Hemidesmosomes : جزيئات بروتينية صغيرة جدًا تشبه المسامير توجد في خلايا بشرة الجلد والتي ترتبط مع الحشوة ما بين الخلايا. تتسبب بعض الأمراض الوراثية أو المكتسبة التي يصاحبها خلل في مكونات هذه الروابط في تقرحات جلدية بين طبقات الجلد المختلفة تظهر في صورة مجموعة من الاعراض منها الجلد الضعيف، والبثوروغيرها.
3- الاتصالات الفجوية gap junctions: وهي مجموعة من القنوات التي تربط ما بين الخلايا وتعمل على السماح بالنقل المباشر للأيونات والجزيئات الصغيرة فيما بينها، وتم العثور عليها في جميع الخلايا تقريبًا في الأنسجة الصلبة. وهي تربط سيتوبلازم الخلايا المتجاورة مما يسمح بنقل الجزيئات ما بين الخلايا. تسمى هذه القنوات connexons، والتي تتكون من بروتينات غشائية تسمىconnexins. فهي قنوات مستمرة عندما تتلامس وتتوافق مع بعضها البعض في الخلايا المتجاورة.
ان تطور فهمنا للتركيب الدقيق لجزيئات الالتصاق الخلوي وأدوارها الوظيفية يساهم بشكل كبير في إدراك الية حدوث وتطور الكثير من المشاكل الصحية التي يتعرض لها الانسان وبقية الكائنات الحية بسبب أهميتها في تثبيت البيئة الداخلية وتنظيم عمليات التواصل ما
بين الخلايا وتطور وتمايز الخلايا إضافة الى دورها المهم جدا في الاستجابة المناعية والتصدي للعديد من الامراض الخطيرة مثل الاورام بأنواعها المختلفة.
.png)