الخلايا الغضروفية: الخصائص ، الأنسجة ، الوظائف ، الثقافة - مادة الاحياء - 2026

و غضروفية هي الخلايا الرئيسية في الغضروف. هم مسؤولون عن إفراز مصفوفة خارج الخلية من الغضروف ، تتكون من الجليكوزامينوجليكان والبروتيوغليكان وألياف الكولاجين والألياف المرنة.

الغضروف هو نوع خاص من الأنسجة الضامة الصلبة والمرنة غير البيضاء التي تشكل الهيكل العظمي أو تضاف إلى عظام معينة لبعض الحيوانات الفقارية.

قسم من النسيج الغضروفي ، الرقم 2 يشير إلى موقع خلية غضروفية (المصدر: Guido Fregapani عبر ويكيميديا ​​كومنز)

كما يساهم الغضروف في تشكيل الأعضاء المختلفة مثل الأنف والأذنين والحنجرة وغيرها. وفقًا لنوع الألياف المتضمنة في المصفوفة خارج الخلية المُفرزة ، يُصنف الغضروف إلى ثلاثة أنواع: (1) غضروف زجاجي ، (2) غضروف مرن ، (3) غضروف ليفي.

الأنواع الثلاثة من الغضاريف لها لبنات بناء مشتركة: الخلايا ، وهي الخلايا الغضروفية والخلايا الغضروفية. والمصفوفة ، المكونة من ألياف ومادة أساسية شبيهة بالهلام الذي يترك مساحات صغيرة تسمى "فجوات" حيث توجد الخلايا.

لا تستقبل المصفوفة الغضروفية الأوعية الدموية أو الأوعية اللمفاوية أو الأعصاب وتتغذى عن طريق الانتشار من النسيج الضام المحيط أو ، في حالة المفاصل الزليليّة ، من السائل الزليلي.

مميزات

توجد الخلايا الغضروفية في جميع أنواع الغضاريف الثلاثة. إنها خلايا مشتقة من خلايا اللحمة المتوسطة ، والتي تفقد امتداداتها في المناطق التي يتشكل فيها الغضروف ، وتدور وتتجمع لتشكل كتلًا كثيفة تسمى مراكز "الغضروف".

في هذه المراكز الغضروفية ، تتمايز الخلايا السلفية إلى أرومات غضروفية ، والتي تبدأ في تكوين المصفوفة الغضروفية التي تحيط بها شيئًا فشيئًا.

بطريقة مماثلة لما يحدث مع الخلايا العظمية (الخلايا العظمية) ، تتمايز الخلايا الغضروفية الموجودة في ما يسمى "فجوات" المصفوفة ، إلى خلايا غضروفية.

يمكن أن تنقسم الخلايا الغضروفية داخل ثغراتها ، وتشكل مجموعات من حوالي أربع خلايا أو أكثر. تُعرف هذه المجموعات بالمجموعات متساوية المنشأ وتمثل أقسام الخلية الغضروفية الأصلية.

نمو الغضروف وتمايز الأرومة الغضروفية

نظرًا لأن كل خلية من كل مجموعة أو مجموعة متساوية المنشأ تشكل مصفوفة ، فإنها تبتعد عن بعضها البعض وتشكل بحيرات منفصلة خاصة بها. نتيجة لذلك ، ينمو الغضروف من الداخل ، ويسمي هذا الشكل من نمو الغضروف الخلالي.

في المناطق المحيطية لتطور الغضاريف ، تتمايز خلايا اللحمة المتوسطة إلى أرومات ليفية. هذه توليف كثيفة غير منتظمة النسيج الضام الكولاجيني يسمى perichondrium.

تتكون السمحاق من طبقتين: طبقة وعائية ليفية خارجية تتكون من النوع الأول من الكولاجين والأرومات الليفية. وطبقة خلوية داخلية أخرى تتكون من الخلايا الغضروفية التي تنقسم وتتمايز إلى أرومات غضروفية ، والتي تشكل المصفوفة التي تضاف محيطيًا.

من خلال هذا التمايز بين خلايا محيط الغضروف ، ينمو الغضروف أيضًا عن طريق التوضيع المحيطي. تسمى عملية النمو هذه بالنمو التوافقي.

يعتبر النمو الخلالي نموذجيًا للمرحلة الأولية لتطور الغضروف ، ولكنه يحدث أيضًا في الغضروف المفصلي الذي لا يحتوي على سمحاق الغضروف وفي الصفائح المشاشية أو لوحات النمو للعظام الطويلة.

من ناحية أخرى ، في بقية الجسم ، ينمو الغضروف عن طريق التوضيع.

علم الانسجة

يمكن العثور على ثلاثة أنواع من الخلايا الغضروفية في الغضروف: الخلايا الغضروفية والخلايا الغضروفية.

تكون الخلايا الغضروفية رقيقة ومستطيلة على شكل مغزل وتنشأ من تمايز الخلايا اللحمية المتوسطة.

نواتهم بيضاوية الشكل ، ولديهم القليل من السيتوبلازم ومركب جولجي ضعيف التطور ، والميتوكوندريا النادرة والشبكة الإندوبلازمية الخشنة ، والريبوزومات الوفيرة. يمكن أن تتمايز إلى الخلايا الغضروفية أو الخلايا العظمية.

تعد الخلايا الغضروفية للطبقة الداخلية من سمحاق الغضروف ، وكذلك الخلايا اللحمية المتوسطة لمراكز الغضروف ، مصدرين للأرومة الغضروفية.

تحتوي هذه الخلايا على شبكة إندوبلازمية خشنة عالية التطور ، والعديد من الريبوسومات والميتوكوندريا ، ومركب جولجي متطور ، والعديد من الحويصلات الإفرازية.

غضروفية في أنسجة الغضاريف

الخلايا الغضروفية هي خلايا غضروفية محاطة بمصفوفة خارج الخلية. يمكن أن يكون لها شكل بيضاوي عندما تكون بالقرب من المحيط ، وشكل أكثر تقريبًا بقطر يتراوح من 20 إلى 30 ميكرومتر عندما توجد في مناطق أعمق من الغضروف.

تحتوي الخلايا الغضروفية الصغيرة على نواة كبيرة مع نواة بارزة وعضيات حشوية وفيرة مثل مجمع جولجي ، وشبكة إندوبلازمية خشنة ، وريبوسومات ، وميتوكوندريا. لديهم أيضا مخازن الجليكوجين السيتوبلازمية وفيرة.

تحتوي الخلايا الغضروفية القديمة على عدد قليل من العضيات ، ولكن الريبوسومات الحرة وفيرة. هذه الخلايا غير نشطة نسبيًا ، ولكن يمكن إعادة تنشيطها عن طريق زيادة تخليق البروتين.

الخلايا الغضروفية وأنواع الغضاريف

يختلف ترتيب الخلايا الغضروفية باختلاف نوع الغضروف الذي توجد فيه. في الغضروف الزجاجي ، الذي له مظهر أبيض لؤلؤي وشفاف ، توجد الخلايا الغضروفية في العديد من المجموعات متساوية المنشأ وترتب في فجوات كبيرة مع عدد قليل جدًا من الألياف في المصفوفة.

غضروف مفصلي هيالين (المصدر: أوجينيو فرنانديز برونا عبر ويكيميديا ​​كومنز)

الغضروف الزجاجي هو الأكثر وفرة في الهيكل العظمي البشري ويحتوي على ألياف الكولاجين من النوع الثاني.

في الغضروف المرن ، الذي يحتوي على ألياف مرنة متفرعة وفيرة متشابكة مع ألياف الكولاجين من النوع الثاني الموزعة في جميع أنحاء المصفوفة ، تكون الخلايا الغضروفية وفيرة وموزعة بشكل موحد بين الألياف.

هذا النوع من الغضاريف هو نموذجي للصيوان وقنوات استاكيوس وبعض الغضاريف الحنجرية ولسان المزمار.

في الغضروف الليفي ، هناك عدد قليل من الخلايا الغضروفية تصطف بين ألياف الكولاجين السميكة والموزعة بكثافة من النوع الأول في المصفوفة.

يقع هذا النوع من الغضاريف في الأقراص الفقرية ، في الارتفاق العاني ، في مناطق إدخال الأوتار وفي مفصل الركبة.

المميزات

تتمثل الوظيفة الأساسية للخلايا الغضروفية في تصنيع المصفوفة خارج الخلية لأنواع مختلفة من الغضاريف. مثل الخلايا الغضروفية ، مع المصفوفة ، فهي العناصر المكونة للغضروف وتتشارك وظائفها معها (ككل).

من بين الوظائف الرئيسية للغضاريف هي توسيد أو امتصاص الصدمات أو الضربات والضغط (بفضل مقاومته ومرونته).

بالإضافة إلى ذلك ، فإنها توفر سطحًا مفصليًا أملسًا يسمح بحركات المفاصل بأقل قدر من الاحتكاك ، وفي النهاية تعطي شكلًا لأعضاء مختلفة مثل الصيوان والأنف والحنجرة ولسان المزمار والشعب الهوائية ، إلخ.

المحاصيل

يمكن أن يتعرض الغضروف الزجاجي ، وهو الأكثر وفرة في جسم الإنسان ، لإصابات متعددة بسبب الأمراض ، ولكن قبل كل شيء ، من الرياضة.

نظرًا لأن الغضروف هو نسيج عالي التخصص ولديه قدرة قليلة نسبيًا على الشفاء الذاتي ، يمكن أن تسبب إصاباته ضررًا لا يمكن إصلاحه.

تم تطوير العديد من التقنيات الجراحية لإصلاح إصابات الغضروف المفصلي. على الرغم من أن هذه التقنيات ، بعضها أكثر توغلاً من غيرها ، يمكن أن تحسن الإصابات ، إلا أن الغضروف الذي تم إصلاحه يتشكل على شكل غضروف ليفي وليس غضروف زجاجي. هذا يعني أنه لا يحتوي على نفس الخصائص الوظيفية مثل الغضروف الأصلي.

من أجل الحصول على إصلاح مناسب للأسطح المفصلية التالفة ، تم تطوير تقنيات الاستزراع الذاتي (من الغضروف الخاص) لتحقيق نمو الغضروف في المختبر وزرعه لاحقًا.

تم تطوير هذه الثقافات عن طريق عزل الخلايا الغضروفية من عينة غضروف صحية من المريض ، ثم يتم زرعها وزرعها.

أثبتت هذه الطرق فعاليتها في نمو وتطور الغضروف المفصلي الزجاجي ، وبعد فترة تقارب عامين ، تحقق الشفاء النهائي لسطح المفصل.

تتضمن التقنيات الأخرى زراعة الغضروف في المختبر على مصفوفة أو هلام من الفيبرين وحمض الألجنيك أو غيرها من المواد الطبيعية أو الاصطناعية قيد الدراسة حاليًا.

ومع ذلك ، فإن الهدف من هذه الثقافات هو توفير مادة لزرع أسطح المفصل المصابة والشفاء النهائي لها.

المراجع

1. دوديك ، آر دبليو (1950). علم الأنسجة عالي الإنتاجية (الطبعة الثانية). فيلادلفيا ، بنسلفانيا: Lippincott Williams & Wilkins.
2. جارتنر ، إل ، ويات ، ج. (2002). أطلس النص لعلم الأنسجة (الطبعة الثانية). المكسيك دي إف: مكجرو هيل Interamericana Editores.
3. جيانيني ، س ، آر ، ب ، جريجولو ، ب ، وفانيني ، ف. (2001). زرع الخلايا الغضروفية الذاتية في الآفات العظمية الغضروفية لمفصل الكاحل. منظمة القدم والكاحل الدولية ، 22 (6) ، 513-517.
4. جونسون ، ك. (1991). علم الأنسجة وبيولوجيا الخلية (الطبعة الثانية). بالتيمور ، ماريلاند: السلسلة الطبية الوطنية للدراسة المستقلة.
5. كينو أوكا ، إم ، مايدا ، واي ، ياماموتو ، ت ، سوجاوارا ، ك ، وتايا ، إم (2005). نمذجة حركية لزراعة الخلايا الغضروفية لتصنيع الغضروف المهندسة الأنسجة. مجلة العلوم الحيوية والهندسة الحيوية ، 99 (3) ، 197-207.
6. Park ، Y. ، Lutolf ، MP ، Hubbell ، JA ، Hunziker ، EB ، & Wong ، M. (2004). زراعة الخلايا الغضروفية الأولية في الأبقار في المصفوفة الاصطناعية للبروتينات المعدنية الحساسة للبولي (الإيثيلين جلايكول) - الهلاميات المائية القائمة على أساس سقالة لإصلاح الغضروف. هندسة الأنسجة ، 10 (3-4) ، 515-522.
7. Perka ، C. ، Spitzer ، RS ، Lindenhayn ، K. ، Sittinger ، M. ، & Schultz ، O. (2000). الثقافة المختلطة المصفوفة: منهجية جديدة لزراعة الخلايا الغضروفية وإعداد عمليات زرع الغضاريف. مجلة أبحاث المواد الطبية الحيوية ، 49 ، 305-311.
8. Qu، C.، Puttonen، KA، Lindeberg، H.، Ruponen، M.، Hovatta، O.، Koistinaho، J.، & Lammi، MJ (2013). التمايز الغضروفي للخلايا الجذعية البشرية متعددة القدرات في الثقافة الغضروفية المشتركة. المجلة الدولية للكيمياء الحيوية وبيولوجيا الخلية ، 45 ، 1802-1812.
9. روس ، إم ، وبولينا ، و. (2006). علم الانسجة. نص وأطلس مع الخلية المرتبطة والبيولوجيا الجزيئية (الطبعة الخامسة). ليبينكوت ويليامز وويلكينز.