- علم الانسجة
- تخصصات الغشاء
- أنواع
- الخلايا النجمية البروتوبلازمية
- الخلايا النجمية الليفية
- المميزات
- الآثار المترتبة على الحاجز الدموي الدماغي
- الوظائف المناعية للخلايا النجمية
- الأهمية السريرية
- استروجليوسيس
- المراجع
و الخلايا النجمية هي واحدة من أربعة أنواع من الخلايا الدبقية تلك الوظيفة إلى الدعم المادي والتمثيل الغذائي للخلايا العصبية، وبالتالي، هي جزء من الجهاز العصبي المركزي للإنسان والعديد من الحيوانات الفقارية الأخرى.
جنبا إلى جنب مع الخلايا الدبقية قليلة التغصن ، الخلايا الدبقية الدبقية ، والخلايا البطانية العصبية ، تشكل الخلايا النجمية ما يعرف باسم "الخلايا العصبية". عادة ما توجد الخلايا العصبية بأعداد أكبر بكثير من الخلايا العصبية ، لكنها لا تشارك في التفاعل و / أو انتشار النبضات العصبية.
الفحص المجهري المناعي للخلية النجمية (المصدر: GerryShaw عبر ويكيميديا كومنز)
تم اقتراح المصطلحين "الخلايا العصبية" و "الخلايا النجمية" في عام 1895 من قبل ميهالي فون لينهوسيك لتحديد مجموعة الخلايا التي تدعم الخلايا العصبية وفئة خاصة من هذه الخلايا ، والتي تتميز بشكلها النجمي.
لقد ثبت أن الخلايا النجمية تزيد من عدد المشابك العصبية الوظيفية في الخلايا العصبية للجهاز العصبي المركزي ، مما يعني أنها ضرورية لنقل المنبهات العصبية.
رسم تخطيطي لأنواع مختلفة من الخلايا التي تتكون منها الخلايا الدبقية في الجهاز العصبي المركزي. لوحظت الخلايا البطانية العصبية ، الخلايا الدبقية قليلة التغصن ، الخلايا النجمية والخلايا الدبقية الصغيرة (المصدر: BruceBlaus. عند استخدام هذه الصورة في مصادر خارجية ، يمكن الاستشهاد بها على أنها: Blausen.com staff (2014). «معرض طبي لـ Blausen Medical 2014 ». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. عبر Wikimedia Commons)
تشكل هذه الخلايا ما بين 20 و 25٪ (وأحيانًا ما يصل إلى 50٪) من الحجم في العديد من مناطق الدماغ ومن المعروف أن لها دورًا خاصًا في الاستجابة للإصابة ، على الرغم من أنه تم اقتراح مؤخرًا أنها متورطة في العديد من أمراض الجهاز. العصب الرئيسي.
علم الانسجة
الخلايا النجمية هي خلايا "نجمية" أو على شكل نجمة ، لأنها تحتوي على إسقاطات خلوية بأحجام مختلفة تجعلها مشابهة لرسومات الأطفال لنجم فضائي.
تتوزع هذه الخلايا في جميع أنحاء الدماغ والحبل الشوكي وتشكل أكثر من 50٪ من جميع الخلايا الدبقية.
عند النظر إليها تحت المجهر الضوئي بعد التلوين الروتيني ، فإن الخلايا النجمية (حسب النوع) لديها نوى بيضاوية أو مفصصة كبيرة مع محتوى قليل من العصارة الخلوية.
تُعرف الإسقاطات الخلوية المميزة للخلايا النجمية باسم "الألياف الدبقية" ، وهي تتكون أساسًا من البروتين الحمضي الليفي الدبقي (GFAP) ، المخصص للخلايا النجمية للجهاز العصبي المركزي وهو شائع الاستخدام كبروتين محدد.
الخلايا النجمية من مزرعة خلوية. اللون هو نتاج تلطيخ البروتين الحمضي الليفي الدبقي (GFAP) (المصدر: القائم بالتحميل الأصلي كان GrzegorzWicher في ويكيبيديا البولندية. عبر ويكيميديا كومنز)
ترتبط الألياف الدبقية للخلايا النجمية ارتباطًا وثيقًا بجسم الخلية ومحاور الخلايا العصبية ، فهي تحيط بمواقع المشابك العصبية وأيضًا عقيدات رانفير المعروفة الموجودة في المحاور المغطاة بغلاف المايلين.
على الرغم من أنها ليست خلايا قابلة للاستثارة ، إلا أن الخلايا النجمية تعبر عن قنوات صوديوم وبوتاسيوم معينة مهمة جدًا لوظائفها في الحفاظ على التوازن في الجهاز العصبي.
تخصصات الغشاء
للخلايا النجمية نوعان من التخصصات في أغشيتها تعرف باسم وصلات الفجوة والتجمعات المتعامدة.
تتكون وصلات الفجوة من بروتينات عبر الغشاء تسمى connexons ، والتي تنضم إلى بروتينات متماثلة في الخلايا المجاورة لتشكيل قنوات كارهة للماء يمكن من خلالها للجزيئات الصغيرة التبادل بين الخلايا.
توجد فجوات عديدة بين الخلايا النجمية والخلايا النجمية وبين الخلايا النجمية والخلايا قليلة التغصن. من بين الجزيئات التي يتم تبادلها من خلال هذه الروابط أيونات صغيرة ، قليل السكريات ، وبعض العوامل الغذائية.
من ناحية أخرى ، فإن التجميعات المتعامدة هي ترتيبات "باراكريستال" تتكون من جسيمات 7 نانومتر. وهي عديدة في الأجزاء البعيدة من إسقاطات العصارة الخلوية ، خاصة في المنطقة التي تواجه الأوعية الدموية.
تشارك هذه الهياكل في التصاق الخلية وفي نقل المواد بين الخلايا النجمية وبين الخلايا النجمية والسائل النخاعي.
أنواع
هناك نوعان محددان جيدًا من الخلايا النجمية يختلفان في شكلهما وموقعهما التشريحي. هذه هي الخلايا النجمية البروتوبلازمية والخلايا النجمية الليفية.
ومع ذلك ، يرى العديد من الباحثين أنهم من نفس النوع من الخلايا التي تكتسب وظائف مختلفة اعتمادًا على البيئة التي توجد فيها.
ومع ذلك ، فقد أثبتت وثائق ببليوغرافية أخرى وجود نوع ثالث من الخلايا النجمية ، تتميز بأجسامها الخلوية الممدودة والمعروفة باسم خلايا بيرجمان الدبقية للمخيخ وخلايا مولر في شبكية العين.
سيتم هنا وصف الخلايا النجمية الموجودة في الدماغ والحبل الشوكي فقط.
الخلايا النجمية البروتوبلازمية
تم إثبات وجود هذه الخلايا من خلال تقنيات تلوين الفضة. هذه هي نموذجية للمادة الرمادية للدماغ وهي خلايا ذات مظهر نجمي (تشبه النجم).
لديهم عصارة خلوية وفيرة حيث توجد نواة كبيرة ويختلفون عن الخلايا النجمية الليفية في أن لديهم عمليات قصيرة.
نهايات بعض النتوءات العصارية الخلوية تتكون من "أقدام وعائية" أو pedicels تتفاعل مع الأوعية الدموية المجاورة.
تكون بعض الخلايا النجمية البروتوبلازمية قريبة من أجسام الخلايا لبعض الخلايا العصبية ، كما لو كانت خلايا "ساتلية".
الخلايا النجمية الليفية
الخلايا النجمية الليفية هي خلايا بها عدد قليل من العضيات الداخلية ، غنية بالريبوزومات الحرة وجزيئات التخزين مثل الجليكوجين. لديهم إسقاطات أو إسقاطات خلوية أطول من الخلايا النجمية البروتوبلازمية ، وهذا هو السبب في أنها تُعرف باسم الخلايا النجمية "الليفية".
ترتبط هذه الخلايا بالمادة البيضاء في الدماغ وعملياتها تتصل أيضًا بالأوعية الدموية ، ولكن يتم فصلها عن هذه بواسطة الصفيحة القاعدية الخاصة بها.
المميزات
كخلايا عصبية ، تلعب الخلايا النجمية دورًا حيويًا في الدعم المادي والدعم الأيضي للخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي في الحيوانات الفقارية.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه الخلايا مسؤولة عن التخلص من الأيونات وغيرها من النفايات من عملية التمثيل الغذائي للخلايا العصبية التي تعتبر نموذجية للبيئة الدقيقة للخلايا العصبية ، وخاصة المنطقة المحورية ، مثل:
- أيونات البوتاسيوم (K +)
- بقايا جلوتامات و
- آثار حمض جاما أمينوبوتيريك (GABA)
مسؤول عن ، من بين أمور أخرى ، استقلاب الطاقة في القشرة الدماغية ، حيث يطلقون الجلوكوز من جزيئات الجليكوجين المخزنة في العصارة الخلوية.
يحدث هذا الإطلاق فقط عندما يتم تحفيز الخلايا النجمية بواسطة الناقلات العصبية مثل النوربينفرين والببتيد المعوي الفعال أو ببتيد VIP ، والذي يتم إطلاقه بواسطة الخلايا العصبية القريبة.
تشارك الخلايا النجمية أيضًا في تطور الخلايا العصبية وفي نقل وإطلاق عوامل التغذية العصبية ، ولهذا يعتبرها بعض المؤلفين خلايا تحافظ على التوازن في الجهاز العصبي المركزي.
يمكن أن تلعب هذه الخلايا أيضًا أدوارًا مهمة في شفاء المناطق المتضررة من الدماغ. يتحكمون في درجة حموضة الدماغ وينظمون الوظائف العصبية المتعددة من خلال الحفاظ على بيئة مكروية ثابتة نسبيًا.
الآثار المترتبة على الحاجز الدموي الدماغي
تشارك بعض الخلايا النجمية في تكوين الحاجز الدموي الدماغي والحفاظ عليه ، حيث أن لديها القدرة على تكوين طبقة مستمرة على الأوعية الدموية في محيط الجهاز العصبي المركزي.
الحاجز الدموي الدماغي هو نوع من "التركيب" الذي يحد من دخول عناصر الدم المنتشرة إلى الجهاز العصبي المركزي.
علاقة هذه الخلايا العصبية بهذه الوظيفة تم إثباتها تجريبياً أن الخلايا الظهارية يمكن أن تحفز تمايز السلائف النجمية.
الوظائف المناعية للخلايا النجمية
تسلط بعض المراجعات الأدبية الضوء على الخلايا النجمية كخلايا مؤهلة مناعياً للجهاز العصبي المركزي ، حيث إنها قادرة على التعبير عن بروتينات مجمع التوافق النسيجي الرئيسي (MHC) ، والتي لها وظائف مهمة في عرض المستضد.
تشارك هذه الخلايا ، إذن ، في تنشيط الخلايا التائية ، ليس فقط من خلال التعبير عن البروتينات العارضة للمستضد ، ولكن أيضًا من خلال قدرتها على التعبير عن جزيئات التحفيز المشترك التي تعتبر بالغة الأهمية للعملية في حد ذاتها.
ومع ذلك ، فإن مشاركة الخلايا النجمية في الجهاز المناعي لا تقتصر على عرض المستضدات ، ولكن تبين أيضًا أن هذه الخلايا يمكن أن تفرز مجموعة متنوعة من السيتوكينات والكيموكينات ، مما قد يعني أنها تشارك في عمليات التهابية و التفاعل المناعي في الدماغ.
الأهمية السريرية
في ضوء البيانات التجريبية التي تشير إلى أن كبت الخلايا النجمية في الجهاز العصبي المركزي يؤدي إلى تنكس عصبي كبير لدى البالغين ، فمن الواضح أن هذه الخلايا لها أهمية إكلينيكية قيمة.
تم ربط الخلايا النجمية ، من بين وظائفها المتعددة ، بالشفاء طويل الأمد للمرضى الذين يعانون من إصابات الدماغ. كما أنهم يشاركون في تجديد الخلايا العصبية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى قدرتها على التعبير عن العوامل الغذائية وإطلاقها.
بعبارة أخرى ، يعتمد بقاء الخلايا العصبية بشكل كبير على ارتباطها بالخلايا النجمية ، بحيث يؤثر أي ضرر جسيم يحدث في هذه الخلايا بشكل مباشر على وظائف الدماغ الطبيعية.
استروجليوسيس
تتميز العديد من أمراض التنكس العصبي بالانتشار ، والتغير المورفولوجي ، وزيادة التعبير عن البروتين الحمضي الليفي الدبقي (GFAP) في الخلايا النجمية ؛ حالة تعرف باسم "داء النجوم".
هذه العملية ، اعتمادًا على السياق الذي تحدث فيه ، يمكن أن تكون مفيدة أو ضارة ، لأنها يمكن أن تعني بقاء الخلايا العصبية بسبب إنتاج عوامل النمو أو تكوين "ندوب دبقية" ، على التوالي.
لا يعتبر داء النجم الفلكي عملية عشوائية أو "كل شيء أو لا شيء". بدلاً من ذلك ، إنه حدث يتم التحكم فيه بدرجة كبيرة ويعتمد على إشارات خلوية متعددة والسياق المحدد الذي توجد فيه الخلية المعنية.
المراجع
- تشين ، واي ، وسوانسون ، را (2003). الخلايا النجمية وإصابات الدماغ. مجلة تدفق الدم الدماغي والتمثيل الغذائي ، 23 (2) ، 137-149.
- دونغ ، واي ، وبينفينيست ، إن (2001). الوظيفة المناعية للخلايا النجمية. غليا، 36 (2) ، 180–190.
- Gartner، LP، & Hiatt، JL (2012). أطلس الألوان ونص الأنسجة. ليبينكوت ويليامز وويلكينز.
- Kimelberg، HK، & Nedergaard، M. (2010). وظائف الخلايا النجمية وإمكاناتها كأهداف علاجية. العلاج العصبي ، 7 (4) ، 338-353.
- مونتغمري ، دل (1994). الخلايا النجمية: الشكل والوظائف والأدوار في المرض. علم الأمراض البيطري، 31 (2) ، 145–167.
- Ransom، B.، Behar، T.، & Nedergaard، M. (2003). أدوار جديدة للخلايا النجمية (النجوم أخيرًا). الاتجاهات في علوم الأعصاب ، 26 (10) ، 520-522.
- Sofroniew ، MV ، & Vinters ، HV (2010). النجمية: علم الأحياء وعلم الأمراض. اكتا نيوروباتولوجيكا ، 119 (1) ، 7-35.