الخلايا G: التطور ، الجاسترين ، قنوات حساسة للميكانيكية بيزو - مادة الاحياء - 2026

و خلايا G هي خلايا الغدد الصماء التي تخضع لمحتويات تنظيم اللمعية الخلطية والعصبية. وهي تقع على مستوى الغشاء المخاطي الاثني عشر والغار المعدي. تمثل هذه الخلايا نسبة ضئيلة من خلايا الغشاء المخاطي في المعدة (1٪).

تسمح الميكروفيلي الموجودة في هذا النوع من الخلايا ، والتي يتم توزيعها على أسطحها القمية ، بأخذ عينات من محتويات المعدة. تفرز الخلايا G الجاسترين ، وهو هرمون متعدد الببتيد يتم إفرازه بواسطة محفزات ذات طبيعة عصبية أو ميكانيكية أو كيميائية.

خلية G من غار المعدة. بواسطة Miguelferig ، من ويكيميديا ​​كومنز.

يحفز الجاسترين الخلايا الجدارية على إفراز الحمض ، ويزيد من تدفق الدم في الغشاء المخاطي في المعدة ، ويحفز إفراز البيبسين في الخلايا الرئيسية ، ويعزز نمو الأنسجة الخارجية والبنكرياس ، وكذلك حركية المعدة.

يتم تحفيز نشاط أو آلية عمل الخلايا G من خلال وجود منتجات تحلل البروتين. ومع ذلك ، فقد ثبت أنها لا تستجيب فقط لهذه الأنواع من الإشارات الكيميائية ، ولكن يتم تحفيزها أيضًا عن طريق تمدد جدار البطن.

بهذا المعنى ، تم إثبات وجود قنوات أيونية حساسة للميكانيكا تنتمي إلى عائلة بيزو ، والتي تم وصفها لاحقًا.

تطوير الخلايا جي

تؤدي المعدة في الفقاريات وظائف متعددة بالإضافة إلى كونها المكان الذي يتم فيه تخزين الطعام ، مثل توفير حاجز يمنع دخول الكائنات الدقيقة إلى الأمعاء وخلق بيئة واقية ضد الهجمات ذات الطبيعة الداخلية أو الخارجية.

تحتوي المعدة على خلايا مختلفة تؤدي وظائف محددة. هذه هي حالة الخلايا المعوية المسؤولة عن إنتاج الهيستامين ؛ الخلايا التي تفرز هرمونات ذات طبيعة ببتيدية ؛ الخلايا D التي تطلق السوماتوستاتين. الخلايا A المنتجة للغريلين ؛ والخلايا G التي تفرز الجاسترين.

تنشأ الخلايا G من الخلايا الهرمونية قبل الغدد الصماء التي تخضع لانقسام غير متماثل في بطانة المعدة ، مما يؤدي إلى تكوين خليتين ابنتيتين. أحدهما يعبر عن السوماتوستاتين والآخر يعبر عن الغاسترين في كل عملية انقسام.

يُمكِّن هذا الانقسام غير المتماثل الخلايا التي تفرز السوماتوستاتين من تعديل نمو وعمل خلايا G التي تفرز الجاسترين. يتم تنظيم نضج كلا النوعين من الخلايا بدقة بواسطة عوامل النسخ.

مستقبلات جاسترين وكوليسيستوكينين

إطلاق الجاسترين بواسطة الخلايا G من غار الغشاء المخاطي في المعدة. بقلم آدم إل فانويرت ، دكتور ، دكتوراه. ، من ويكيميديا ​​كومنز.

يتم ترجمة الجاسترين من حيث المبدأ على أنه بريبروجسترين. بمجرد حدوث عملية الترجمة ، يخضع البريبروجسترين للانقسامات التي تنشأ عن الببتيدات ذات الأحجام المختلفة ، والتي يكون فيها الجاسترين "الكبير" هو الببتيد الأكثر شيوعًا.

تم العثور على النشاط البيولوجي للجاسترين في تسلسل يسمى البنتاغسترين ، والذي يتكون من 5 أحماض أمينية. يقع هذا التسلسل في المجال C- المحطة.

تحدث إجراءات الجاسترين بعد ارتباطه بمستقبل الكوليسيستوكينين (CCKB) ، وهو مستقبل مقترن بالبروتين G.

بمجرد ارتباط الجاسترين بمستقبلاته ، يتم تشغيل سلسلة إشارات يتم فيها تنشيط إينوزيتول الغشاء مثل فوسفوليباز سي ، مما يؤدي إلى زيادة في تركيزات الكالسيوم داخل الخلايا وعمل الرسل الثاني مثل إينوزيتول ثلاثي الفوسفات وثنائي الجلسرين.

ومع ذلك ، يمكن لهذا المستقبل أيضًا أن يحفز تنشيط مسار الإشارات الذي يتضمن مستقبلات التيروزين كيناز ، ولكن بدرجة أقل فقط.

تم العثور على التعبير عن مستقبلات CCKB في الجهاز الهضمي وخلايا الدم البيضاء والخلايا البطانية والجهاز العصبي المركزي.

قنوات حساسة للميكانيكية بيزو

تستجيب القنوات الأيونية الحساسة للميكانيكية للنبضات الميكانيكية ، أي ؛ تفتح عندما يتعرض غشاء الخلية لتغيير في التوتر أو الضغط.

تجري مناقشة الآليات التي يتم من خلالها إدراك هذه التغييرات ، ولكن تم اقتراح مشاركة مكونات الهيكل الخلوي والفوسفوليباز المرتبطة بغشاء الخلية.

قنوات حساسة للميكانيكية بيزو عبارة عن بروتينات تم الحفاظ عليها طوال التطور ، بالإضافة إلى كونها معدلة بالجهد ، فإنها تستجيب لمنبهات ذات طبيعة ميكانيكية.

تحقق القنوات الأيونية Piezo1 و Piezo2 مجموعة واسعة من العمليات الفسيولوجية ذات الأهمية الحيوية. على سبيل المثال: Piezo1 ، يشارك في تطوير الجهاز الليمفاوي والأوعية الدموية في الفئران.

يشارك بيزو 2 من جانبه في النقل الميكانيكي لخلايا ميركل والخلايا العصبية الحسية الموجودة في الجذر الظهري.

أظهرت الدراسات الحديثة التي أُجريت على البشر والفئران أن قنوات بيزو تشارك أيضًا في العمليات الفسيولوجية غير الحسية مثل إعادة تشكيل العضلات الملساء ، وتشكيل الصفيحة الظهارية والغضاريف في الخلايا التي تتكون منها (الخلايا الغضروفية).

في الفئران ، ثبت أن حذف جينات Piezo 1 أو Piezo 2 يؤدي إلى موت الجنين أو الوفاة المبكرة بعد الولادة.

التعبير عن القنوات الحساسة للميكانيكا في الخلايا G.

يتم تنفيذ استجابات الخلايا G لمنتجات البروتين المختلفة بواسطة مستقبلات حسية كيميائية. ومع ذلك ، فإن الآليات المشاركة في تنشيط هذه الخلايا بعد انتفاخ جدار المعدة غير مفهومة جيدًا.

التعصيب الغاري ضروري لحدوث تحفيز الخلايا الجينية ، ومع ذلك ، أشارت دراسة حديثة إلى أنه حتى بعد إزالة التعصيب ، يزداد عمل الخلية G استجابة للانتفاخ. لهذا السبب تم التكهن بأن الخلايا G حساسة للمنبهات الميكانيكية.

في ضوء ذلك ، شرعت مجموعة من الباحثين في توضيح وجود قنوات أيونات بيزو في الخلايا الجيولوجية الحساسة للميكانيكية. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها بشكل فعال أن قنوات Piezo 1 يتم التعبير عنها في المنطقة الغارية لمعدة الفئران.

لا يتم توزيع قنوات Piezo 1 بالتساوي في جميع أنحاء الخلية G ، ولكن في الجزء السفلي الوحشي. هذه الحقيقة ذات أهمية كبيرة لأن تخزين الجاسترين في الحويصلات الإفرازية يحدث على وجه التحديد في تلك المنطقة ، في انتظار وصول الحافز المناسب لإطلاقه.

المراجع

1. تعتبر Coste B و Mathur J و Schmidt M و Earley TJ و Ranade S و Petrus MJ و Dubin AE و Patapoutian A. Piezo1 و Piezo2 مكونات أساسية لقنوات الكاتيون المتميزة التي يتم تنشيطها ميكانيكيًا. علم. 2010 ؛ 330: 55-60.
2. Frick C ، Rettenberger AT ، Lunz ML ، Breer H. التشكل المعقد لخلايا G التي تطلق الجاسترين في المنطقة الغارية لمعدة الفأر. الدقة الأنسجة الخلوية.2016 ؛ 366 (2): 301-310.
3. Jain R، Samuelson L. تمايز الغشاء المخاطي في المعدة. II دور الجاسترين في تكاثر الخلايا الطلائية المعدية ونضجها. Am J Physiol الجهاز الهضمي الكبد Physiol. 2006 ؛ 291: 762-765.
4. كاسبر D ، Fauci A ، Longo D ، Braunwald E ، Hauser S ، Jameson J. (2005). هاريسون ، مبادئ الطب الباطني. (الطبعة ال 16). المكسيك: ماكجروهيل.
5. لانج ك ، برير ح ، فريك. يتم التعبير عن القناة الأيونية الحساسة للميكانيك Piezo1 في خلايا G الغارية لمعدة الفئران. الدقة الأنسجة الخلوية.2018 ؛ 371 (2): 251-260.
6. موروني م ، سيرفين فنسيس آر ، فليشر آر ، سانشيز كارانزا أو ، لوين غر. بوابات الجهد لقنوات PIEZO الحساسة ميكانيكيًا. نات كومون. 2018 ؛ 9 (1): 1096. دوى: 10.1038 / s41467-018-03502-7
7. Phillison M، Johansson M، Henriksnas J، Petersson J، Gendler S، Sandler S، Persson E، Hansson G، Holm L. طبقات مخاط المعدة: مكونات وتنظيم التراكم. Am J Physiol الجهاز الهضمي الكبد Physiol. 2008 ؛ 295: 806-812.
8. Raybould H. هل مذاق القناة الهضمية لديك؟ التنبيغ الحسي في الجهاز الهضمي. أخبار Physiol Sci.1998 ؛ 13: 275-280.
9. Schiller LR ، Walsh JH ، Feldman M. إطلاق الجاسترين الناجم عن الانتفاخ: آثار تحمض اللمعان والأتروبين في الوريد. أمراض الجهاز الهضمي. 1980 ؛ 78: 912-917.