أنواع خلايا الموت وخصائصها

ال موت الخلية إنها عملية تدمير المكونات الخلوية التي تمر بها جميع الكائنات الحية في مراحل مختلفة. في جميع الكائنات المتعددة الخلايا يجب أن يكون هناك توازن مثالي بين موت الخلية وانتشارها.

تحدث موت الخلية بواسطة آليتين رئيسيتين: بواسطة النخر أو موت الخلية العرضي ، أو موت الخلايا المبرمج أو موت الخلية المبرمج. ويعزى كل آلية مورفولوجيا خلية معينة.

تشمل موت الخلايا المبرمج أو موت الخلية المبرمج مسارًا شديد التنظيم من المكونات الجينية. في كثير من الأحيان ، عندما يتعرض الكائن الحي لظروف مرضية (الأمراض التنكسية ، على سبيل المثال) ، يمكن تنفيذ برنامج موت الخلايا المبرمج بشكل غير صحيح ، مما يؤدي إلى تدمير غير مبرر للخلايا.

موت الخلية المبرمج هو عنصر مهم في مسارات التطور والتوازن (التحكم بين الموت وانتشار الخلايا) بشكل عام.

النخر أو موت الخلية العرضي هو النوع الثاني من موت الخلية. ويعرض اختلافات جذرية إذا قارناها مع موت الخلايا المبرمج. تحدث هذه الظاهرة عندما تتعرض الخلايا لبيئة غير مواتية أو شديدة ، مما يؤدي إلى تلف هياكل الخلية.

مؤشر

• 1 موت الخلية المبرمج أو موت الخلايا المبرمج
  • 1.1 المنظور التاريخي
  • 1.2 التعريف
  • 1.3 وظائف
  • 1.4 الخصائص الخلوية لموت الخلايا المبرمج
  • 1.5 الجوانب الوراثية
  • 1.6 إزالة التسلل من موت الخلايا المبرمج
• 2 موت الخلايا العرضية أو نخر
  • 2.1 التعريف
  • 2.2 الخصائص الخلوية للنخر
  • 2.3 آليات
• 3 مقارنة بين موت الخلايا المبرمج ونخر
  • 3.1 الاختلافات
  • 3.2 هل يمكننا التمييز بين موت الخلايا المبرمج والنخر?
• 4 موت السامة للخلايا
• 5 المراجع

موت الخلية المبرمج أو موت الخلايا المبرمج

المنظور التاريخي

في عام 1972 تم استخدام مصطلح موت الخلايا المبرمج لأول مرة. ظهرت في ورقة علمية كلاسيكية كتبها المؤلفان كير وويلي وكوري. لكير وآخرون., المصطلح موت الخلايا المبرمج يصف الشكل المورفولوجي المميز لموت الخلايا.

على الرغم من أن هذه الميزات قد تم تفصيلها بالفعل عدة مرات ، إلا أن هؤلاء المؤلفين هم أول من أطلق اسمًا لهذه الظاهرة.

تعريف

يتكون الكائن الحي متعدد الخلايا من خلايا متعددة يجب أن تقيم روابط مع بعضها البعض. يجب أن يبقى المجتمع منظمًا بشكل صارم ، ويتحقق ذلك من خلال إنشاء سيطرة بين تكاثر الخلايا الجديدة والقضاء على الخلايا الموجودة بالفعل.

وبهذه الطريقة ، فإن الخلايا التي لم تعد هناك حاجة إليها تواجه تجربة نوع من "الانتحار" الجزيئي يسمى موت الخلايا المبرمج.

موت الخلية المبرمج هو ظاهرة فسيولوجية طبيعية. أنه ينطوي على القضاء تسيطر على بعض الخلايا. هذه الآلية ضرورية للحفاظ على أنسجة البالغين تعمل بشكل صحيح. كما يلعب دورًا في تطور الجنين.

وظائف

الحفاظ على توازن الانتشار

الهدف الرئيسي من موت الخلية المبرمج هو الحفاظ على توازن تكاثر الخلايا. على سبيل المثال ، في الجسم يتم القضاء على حوالي 5 × 10 يوميًا¹¹ كريات الدم الحمراء أو خلايا الدم من خلال موت الخلايا.

حماية الخلايا

بالإضافة إلى ذلك ، يسمح بإنشاء آلية حماية ضد الخلايا التي يمكن أن تؤثر على الكائن الحي. في حالة الخلايا التي كانت ضحية للإصابة بالفيروس ، عادة ما يتم القضاء عليها عن طريق موت الخلايا المبرمج. وبالتالي ، لا يمكن أن يستمر الفيروس في الانتشار داخل المضيف.

إن موت الخلية المبرمج لا يؤدي فقط إلى القضاء على الخلايا المصابة بمسببات الأمراض الخارجية ، بل إنه قادر أيضًا على التخلص من خلايا الجسم التي تتلف المادة الوراثية. في هذه الحالة ، يتم القضاء على الخلايا التي تحمل طفرات ضارة بالكائن الحي.

في حالة استمرار تطور هذه الخلايا الشاذة وعدم عمل آليات موت الخلايا ، قد تظهر الأورام وتطور أنواع مختلفة من السرطان.

تنسيق تطور الجنين

تلعب موت الخلية المبرمج دورًا مهمًا في تطور الجنين. أثناء تشكيل نفسه ، يجب القضاء على العديد من الخلايا التي لا لزوم لها.

على سبيل المثال ، هي المسؤولة عن القضاء على الأنسجة في يرقات الكائنات الحية التي تخضع للتحول: اليرقات والبرمائيات. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز بعض أشكال الأحداث من خلال تقديم أغشية بين الأصابع ، سمة من سمات الحياة المائية.

عندما يصبح الكائن بالغًا ، تختفي هذه الأغشية ، حيث إن الخلايا التي تتكون منها تخضع لحدث موت الخلية المبرمج. بشكل عام ، تشكل عملية موت الخلايا المبرمج شكل الأطراف البشرية والفئران: الهياكل على شكل مجرفة تنتهي بأرقام جيدة التكوين.

أثناء تطور الثدييات ، يشارك موت الخلية المبرمج في تكوين الجهاز العصبي. عندما يتطور الكائن الحي ، يتم إنتاج عدد كبير من الخلايا العصبية ، والتي يتم التخلص منها بعد ذلك بواسطة موت الخلية المبرمج.

الخلايا العصبية التي تمكنت من البقاء على قيد الحياة (ما يقرب من 50 ٪) إقامة اتصالات صحيحة مع الخلايا المستهدفة. عندما يتم تأسيس الاتصال ، يبدأ إفراز سلسلة من عوامل النمو التي تسمح ببقاء الخلية ، لأنه يمنع برنامج موت الخلية.

الخصائص الخلوية لموت الخلايا المبرمج

أثناء موت الخلية المبرمج ، تعرض الخلية نمطًا ظاهريًا معينًا. الميزة الأولى المميزة هي تجزئة الحمض النووي الصبغي.

في هذا الحدث يحدث كسر النيوكليوزومات ، البنى التي شكلها الحمض النووي والبروتينات. مع تكاثف الكروماتين ، تنقسم النواة إلى قطع صغيرة.

مع تقدم العملية ، تقل الخلية بشكل كبير في الحجم. في النهاية ، تنقسم الخلية إلى شرائح متعددة محاطة بغشاء الخلية. تُعرف كل واحدة من هذه القطع بأجسام الأبوبوتيك.

وبالتالي ، فإن خلايا الجهاز المناعي التي تسمى البلاعم هي المسؤولة عن التعرف على هذه الوفيات وتدميرها..

وبالتالي ، فإن "جثة" الخلية التي تعاني من موت الخلايا المبرمج تختفي فعليًا من الكائن الحي الذي تنتمي إليه - على عكس ما يحدث عندما تموت الخلية من إصابة. في هذا السيناريو الأخير ، تنتفخ الخلايا وتتحلل أخيرًا ، مما يؤدي إلى تأجيج المنطقة المعنية.

أثناء موت الخلايا المبرمج ، يحدث تلف في الميتوكوندريا ، يتميز بإطلاق سلسلة من الجزيئات التي تحفز آلية الموت ، مثل السيتوكروم ، بروتينات Smac / Diablo ، وغيرها..

الجوانب الوراثية

يحدث التنظيم الصارم لموت الخلايا المبرمج بفضل الأداء المدبر للجينات المختلفة.

أجريت الدراسات الأولى المتعلقة بالآلية الوراثية لموت الخلايا المبرمج في النيماتودا التهاب القنفذ. في هذا الكائن الحي ، تم تحديد 3 جينات متعلقة بتنفيذ وتنظيم عملية موت الخلايا المبرمج بأكملها.

في الثدييات ، تم العثور على جينات تشبه إلى حد كبير الجينات الخيطية. لهذا السبب ، فقد تم الحفاظ عليها كيانات طوال التطور.

Ced-3 هو مثال لعائلة مكونة من أكثر من عشرة بروتياز (إنزيمات في بروتينات التحلل المائي) ، والمعروفة باسم الكاسبيز.

أثناء حدوث حالة وفاة مبرمجة ، تتحلل caspases أكثر من 100 من البروتينات الموجودة في الخلية المعنية. من بين البروتينات البيضاء في الكاسبيز نجد مثبطات الديناز ، والتي تسبب انهيار الحمض النووي لنواة الخلية.

Caspases مسؤولة أيضًا عن تكسير الطبقة النووية ، مما يؤدي إلى تفتيت النواة والهيكل الخلوي بشكل عام. الآثار المباشرة لجميع هذه الأحداث تدهور هو تجزئة الخلية.

فك قيود موت الخلايا المبرمج

هناك سلسلة من المحفزات التي تثير آليات موت الخلايا المبرمج. يمكن أن تكون هذه المحفزات الفسيولوجية أو المرضية. ومن المثير للاهتمام ، ليست كل الخلايا تستجيب بنفس الطريقة للمنبهات.

يؤدي التشعيع والعقاقير المستخدمة لعلاج السرطان (العلاج الكيميائي) إلى موت الخلايا المبرمج من مسار يسمى المسار المعتمد على p53.

بعض الهرمونات ، مثل الستيرويدات القشرية - هرمونات من مجموعة المنشطات والمشتقات - يمكن أن تؤدي إلى مسار موت الخلايا المبرمج في بعض الخلايا. ومع ذلك ، فإن معظم الخلايا لا تتأثر بوجودها.

موت الخلايا العرضية أو نخر

تعريف

يحدث موت الخلايا النخرية أو نخرها عندما تتعرض الخلايا لبيئة غير مواتية تتسبب في أضرار جسيمة لهياكل الخلية.

تشمل هذه العوامل التي تسبب الصدمة درجات حرارة مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا ، ومستويات الأكسجين غير الطبيعية ، والتعرض للسموم ، والتعرض لمستقلبات الأكسجين التفاعلية ، والحرمان من المغذيات ، ومستويات الأس الهيدروجيني غير الطبيعية ، وغير ذلك..

تشمل الحالات الطبية المختلفة نخرًا ، بما في ذلك الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر ومرض هنتنغتون ومرض الشلل الرعاش والتصلب الجانبي الضموري والصرع..

على الرغم من أن العملية الميتة تنطوي على حالات طبية مختلفة ، إلا أن الآلية بعد الحدث لم يتم توضيحها بالكامل. تاريخيا ، يعتبر النخر مجرد تفاعلات فوضوية تدمر الخلية.

ومع ذلك ، فإن الأدلة الحالية التي تم الحصول عليها من الكائنات الحية التهاب القنفذ و ذبابة الفاكهة لقد شكك هذا "العقيدة".

أنواع الخلايا المختلفة التي تعاني من النخر تظهر خصائص خلوية مورفولوجية محددة للغاية استجابة للآفة ، مما يشير إلى أن هناك برنامج تنفيذ مركزي للنخر.

يمكن أن يؤدي الضغط الكامل والمفصل للعملية الميتة إلى تطوير منهجيات جديدة للتحكم في الأمراض التي تنطوي على موت الخلايا النخرية.

الخصائص الخلوية للنخر

كما هو الحال في موت الخلايا المبرمج ، نخر لديه ميزات المورفولوجية المميزة. بالإضافة إلى ذلك ، هذه تختلف تمامًا عن تلك التي نلاحظها في خلية تموت على طريق موت الخلايا المبرمج.

يرافق الموت التهاب كبير في الخلية ، وتشكيل فجوات في السيتوبلازم ، وانتفاخ شبكية الإندوبلازم ، وتشكيل بثور في السيتوبلازم ، وتكثيف الميتوكوندريا ، وتفكيك وفصل الريبوسومات ، وتمزق الأغشية ، وتمزق الأغشية وكسر ، من بين أمور أخرى.

النخر عملية "سلبية" ، لأنها لا تتطلب تخليق بروتينات إضافية ، ومتطلبات الطاقة اللازمة لحدوث الحد الأدنى وليس لديها أي آلية متجانسة للتنظيم الإضافي.

آليات

يمكن التوسط في الآفات الناتجة عن خلية نخرية بواسطة آليتين رئيسيتين: تداخل إمدادات الطاقة والأضرار المباشرة للخلية بسبب العوامل المذكورة أعلاه.

مقارنة بين موت الخلايا المبرمج والنخر

الخلافات

التحكم في العمليةوبالمقارنة ، فإن موت الخلايا المبرمج هو عملية نشطة يتم التحكم فيها بشكل كبير ، في حين أن النخر هو عملية سامة حيث تكون الخلية ضحية سلبية لوضع الموت بشكل مستقل عن الطاقة. كما ذكرنا ، فإن الأدلة الحالية قد شككت في عدم تنظيم النخر.

موقع الموت: عادةً ما يحدث موت الخلايا المبرمج في خلية واحدة أو في مجموعة خلايا صغيرة ، في حين يوجد نخر في سلسلة متصلة من الخلايا.

حالة غشاء البلازما: في موت الخلايا المبرمج ، يبقى غشاء الخلية سليما ويحتفظ السيتوبلازم بأجسام موت الخلايا المبرمج. في النخر ، ينهار غشاء البلازما ويتم إطلاق السيتوبلازم.

العمليات الالتهابية: في حالة موت الخلايا المبرمج ، لم يلاحظ أي نوع من الالتهابات ، في حين أن التضخم هو واحد من أكثر السمات البارزة للنخر. يرسل فقدان الغشاء والسلامة الخلوية إشارات كيميائية تجند العوامل الخلوية المتعلقة بعملية الالتهابات.

هل يمكنك التمييز بين موت الخلايا المبرمج والنخر?

ما الذي يعتمد عليه إذا ماتت الخلية عن طريق موت الخلايا المبرمج أو النخر؟ تشارك في هذا القرار مجموعة متنوعة من العوامل ، بما في ذلك طبيعة إشارة الموت ، ونوع الأنسجة المعنية ، وحالة تطور الكائن الحي ، من بين أمور أخرى..

باستخدام تقنيات الأنسجة التقليدية ، ليس من السهل التمييز بين الأنسجة التي تموت عن طريق موت الخلايا المبرمج أو النخر. تختلف النتائج المورفولوجية للموت الناتج عن المسار النخري ومسار موت الخلايا المبرمج في عدة جوانب وتتداخل في جوانب أخرى..

تشير الدلائل إلى أن موت الخلايا المبرمج والنخر يمثلان تعبيرًا مورفولوجيًا لمسار كيميائي حيوي مشترك يسمى نخر موت الخلايا المبرمج المستمر. على سبيل المثال ، يشارك عاملان في تحويل مسار موت الخلايا المبرمج إلى نخر: نقص في توافر الكاسبيز و ATP داخل الخلية.

موت السامة للخلايا

في الكائنات متعددة الخلايا هناك أنواع محددة من الخلايا التي تنتمي إلى الجهاز المناعي - أو الإفرازات التي تنتجها - والتي تكون سامة للخلايا الأخرى.

هذه الخلايا هي المسؤولة عن بدء مسارات مسؤولة عن تدمير الخلايا المستهدفة (والتي يمكن أن تكون خلية مصابة بمرض أو خلية سرطانية). ومع ذلك ، يفضل المؤلفون عدم تضمين أي من الفئتين المذكورة (نخر أو موت الخلايا المبرمج) ، لأنه لا يحدث من خلال آلية محددة.

خذ الحالة المحددة لموت الخلايا التي يتوسط فيها نوع من الخلايا تسمى الخلايا الليمفاوية CD8 T⁺ السامة للخلايا. في هذا المثال ، تجمع الخلية بين جوانب موت الخلية العرضي والمبرمج.

مراجع

1. Alberts، B.، Bray، D.، Hopkin، K.، Johnson، A.D، Lewis، J.، Raff، M.، ... & Walter، P. (2013). بيولوجيا الخلية الأساسية. علوم الطوق.
2. Cooper، G.M، Hausman، R.E، & Hausman، R.E (2000). الخلية: نهج الجزيئي. واشنطن ، العاصمة: مطبعة ASM.
3. Elmore، S. (2007). موت الخلايا المبرمج: مراجعة موت الخلية المبرمج. علم الأمراض السمية, 35(4) ، 495-516.
4. روس ، م. هـ ، وبولينا ، و. دبليو (2006). علم الأنسجة. ليبينكوت ويليامز ويلكنز.
5. Syntichaki، P.، & Tavernarakis، N. (2002). الموت بواسطة النخر. كارثة لا يمكن السيطرة عليها ، أو هل هناك أمر وراء الفوضى?. تقارير EMBO, 3(7) ، 604-9.