الخلايا المعوية: الخصائص ، الهيكل ، الوظائف ، الأمراض - مادة الاحياء - 2026

و المعوية هي الخلايا الظهارية للأمعاء الدقيقة وظيفتها امتصاص العناصر الغذائية والنقل الرئيسي إلى أنسجة أخرى من الجسم. كما أنها تشارك كجزء من الحاجز المناعي المعوي ضد دخول السموم ومسببات الأمراض ، لأنها المنطقة الأكثر تعرضًا من الجسم للخارج.

تشكل هذه الخلايا حوالي 80٪ من النسيج الطلائي في الأمعاء الدقيقة. إنها خلايا مستقطبة ، بها العديد من الميكروفيلي (حدود الفرشاة) باتجاه النهاية القمية.

مخطط خلية معوية. Boumphreyfrderivative work: Miguelferig ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

تنشأ من الخلايا الجذعية في الخبايا المعوية. توجد في الزغابات المعوية الدقيقة وهي قصيرة العمر. في البشر ، يتم تجديد ظهارة الأمعاء تمامًا كل أربعة إلى خمسة أيام.

عندما تكون هناك عيوب في الخلايا المعوية ، يمكن أن تظهر أمراض خلقية مختلفة. إنها نتيجة لمشاكل في نقل البروتينات وفي تعبئة واستقلاب الدهون. وبالمثل ، يمكن أن تحدث أخطاء في الجهاز المناعي للحاجز المعوي.

بناء

مصطلح خلية معوية يعني "خلية امتصاص" واستخدمه بوث لأول مرة في عام 1968.

تتشكل الخلايا المعوية كطبقة شبه متواصلة تتخللها أنواع خلايا أخرى أقل وفرة. تشكل هذه الطبقة ظهارة الأمعاء.

علم التشكل المورفولوجيا

الخلايا المعوية المتمايزة هي خلايا عمودية لها نواة بيضاوية في النصف القاعدي من السيتوبلازم. نحو النهاية القمية للخلية ، تحدث العديد من الديكتوزومات.

يقدمون ميتوكوندريا وفيرة ، والتي تحتل حوالي 13 ٪ من حجم السيتوبلازم.

وأبرز ما يميز الخلايا المعوية هو تلاشي غشاء البلازما باتجاه الطرف القمي. لديها عدد كبير من الإسقاطات المعروفة باسم microvilli. لها شكل أسطواني ومرتبة بالتوازي. تشكل مجموعة الميكروفيلي ما يسمى بحد الفرشاة.

تزيد ميكروفيلي حدود الفرشاة من مساحة سطح الغشاء من 15 إلى 40 مرة. توجد إنزيمات الجهاز الهضمي والمسؤولون عن نقل المواد في الميكروفيلي.

مميزات

- قطبية الخلايا

الخلايا المعوية ، مثل العديد من الخلايا الظهارية ، مستقطبة. يتم توزيع المكونات الخلوية بين المجالات المختلفة. يختلف تكوين غشاء البلازما في هذه المناطق.

تحتوي الخلايا بشكل عام على ثلاثة مجالات: قمي ، وجانبي ، وقاعدي. في كل منها ، هناك دهون وبروتينات معينة. كل من هذه المناطق تفي بوظيفة معينة.

تم تمييز مجالين في الخلية المعوية:

• المجال القمي: يقع في اتجاه تجويف الأمعاء. تتميز Microvilli بأنها مميزة ومتخصصة في امتصاص العناصر الغذائية.
• المجال القاعدي: يقع باتجاه الأنسجة الداخلية. غشاء البلازما متخصص في نقل المواد من وإلى الخلية المعوية.

-ميزات الحدود أو حافة الفرشاة

تحتوي حدود الفرشاة على البنية النموذجية لأغشية البلازما. وهي مكونة من طبقة ثنائية الدهون مرتبطة ببروتينات محددة للغاية.

ترتكز الإنزيمات المسؤولة عن هضم الكربوهيدرات والبروتينات على حدود الفرشاة. وبالمثل ، في هذا المجال توجد الإنزيمات المتخصصة في نقل المواد.

يبلغ طول كل من الميكروفيلي حوالي 1-2 ميكرومتر وقطرها 100 ميكرومتر. لديهم هيكل معين يتكون من:

نواة ميكروفيلي

يحتوي كل ميكروفيلس على حزمة من عشرين خيوط أكتين. يشكل الجزء الأساسي من حزمة الخيوط الجذر الذي يتصل بالشبكة الطرفية. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي النواة على نوعين من عديد الببتيدات (فيمبرين وفيلين).

شبكة طرفية

يتكون من حلقة من خيوط الأكتين التي تتدخل في تقاطعات الربط بين الخلايا المعوية المجاورة. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد الفينكولين (بروتين الهيكل الخلوي) والميوسين من بين البروتينات الأخرى. يشكل ما يسمى اللويحة الليفية.

مركب السكر

إنها طبقة تغطي الميكروفيلي. وهي تتألف من عديدات السكاريد المخاطية التي تنتجها الخلية المعوية. إنها تشكل خيوطًا دقيقة متصلة بالجزء الخارجي من الميكروفيلي.

يعتبر glycocalyx مشاركًا في الهضم النهائي للمغذيات ، المرتبطة بوجود hydrolase. كما أنه يشارك في وظيفة الحاجز المناعي للظهارة المعوية.

- الاتحادات بين الخلايا المعوية

ترتبط الخلايا التي تشكل ظهارة الأمعاء (تتكون أساسًا من الخلايا المعوية) معًا. تحدث هذه التقاطعات من خلال مجمعات البروتين وتزود الظهارة بالسلامة الهيكلية.

تم تصنيف الوصلات إلى ثلاث مجموعات وظيفية:

تقاطعات ضيقة

هم تقاطعات داخل الخلايا في الجزء القمي. وظيفتها هي الحفاظ على سلامة الحاجز الظهاري وكذلك قطبية. أنها تحد من حركة الأيونات ومولدات المضادات اللمعية تجاه المجال القاعدى

تتكون من أربع عائلات من البروتينات: الإكلودين ، والكلودين ، والتريسلولين ، وجزيئات الالتصاق.

مفاصل التثبيت

يربطون الهيكل الخلوي للخلايا المجاورة وكذلك المصفوفة خارج الخلية. أنها تولد وحدات هيكلية شديدة المقاومة.

يتم إجراء الاتحاد بين الخلايا المجاورة بواسطة جزيئات الالتصاق من مجموعة cadherin و catenin.

التواصل النقابات

إنها تسمح بالاتصال بين السيتوبلازم في الخلايا المجاورة ، والذي يحدث من خلال تكوين القنوات التي تعبر الأغشية.

تتكون هذه القنوات من ستة بروتينات عبر الغشاء من مجموعة connexins.

دورة الحياة

تدوم الخلايا المعوية حوالي خمسة أيام في البشر. في حالة الفئران ، يمكن أن تكون دورة الحياة من يومين إلى خمسة أيام.

تتشكل هذه الخلايا في ما يسمى خبايا ليبيركون. نقدم هنا الخلايا الجذعية لأنواع الخلايا المختلفة التي تتكون منها ظهارة الأمعاء.

تنقسم الخلايا الجذعية من أربع إلى ست مرات. بعد ذلك ، تبدأ الخلايا في التحرك تحت ضغط من الخلايا الأخرى في التكوين.

في حركتها من القبو إلى المنطقة القمية للزغابات ، تتمايز الخلية المعوية تدريجياً. تبين أن الاتصال بالخلايا الأخرى والتفاعل مع الهرمونات وتكوين النظام الغذائي يؤثر على التمايز.

تستغرق عملية التمايز وكذلك الحركة إلى الزغب المعوي حوالي يومين.

بعد ذلك ، تبدأ الخلايا المعوية في التقشير. تفقد الخلايا الأنواع المختلفة من الوصلات. بالإضافة إلى ذلك ، يتعرضون للضغط الميكانيكي حتى يتم فصلهم ، ويتم استبدالهم بخلايا جديدة.

المميزات

تتمثل وظيفتها الرئيسية في امتصاص المواد الغذائية ونقلها إلى أجزاء مختلفة من الجسم. وبالمثل ، فإنهم يشاركون بنشاط في وظائف الحماية المناعية التي تحدث في الأمعاء.

امتصاص ونقل المواد الغذائية

تأتي العناصر الغذائية التي تمتصها الخلايا المعوية بشكل رئيسي من انهيار المعدة. ومع ذلك ، يمكن لهذه الخلايا هضم الببتيدات والسكريات بسبب وجود إنزيمات معينة.

تمر معظم العناصر الغذائية في الجهاز الهضمي عبر غشاء الخلايا المعوية. تتحرك بعض الجزيئات مثل الماء والإيثانول والدهون البسيطة عبر تدرجات التركيز. يتم تعبئة الآخرين مثل الجلوكوز والدهون الأكثر تعقيدًا عن طريق البروتينات الناقلة.

في الخلايا المعوية ، يتم تكوين البروتينات الدهنية المختلفة التي تنقل الدهون الثلاثية والكوليسترول إلى الأنسجة المختلفة. من بين هؤلاء لدينا chylomicrons و HDL و VDL.

يتم امتصاص الحديد اللازم لتخليق البروتينات المختلفة مثل الهيموجلوبين بواسطة الخلايا المعوية. يدخل الحديد الخلايا من خلال ناقل غشاء. في وقت لاحق ينضم إلى ناقلات أخرى تحمله إلى الدم حيث سيتم استخدامه.

الحاجز المناعي للأمعاء

تشكل الظهارة المعوية حاجزًا بين البيئة الداخلية والخارجية ، بسبب الهيكل الذي تشكله تقاطعات الخلايا المختلفة. يمنع هذا الحاجز مرور المواد التي قد تكون ضارة مثل المستضدات والسموم ومسببات الأمراض المختلفة.

يجب أن تؤدي الخلايا المعوية الوظيفة المزدوجة المتمثلة في امتصاص العناصر الغذائية ومنع مرور المواد والكائنات الضارة. لهذا ، يتم تغطية المنطقة القمية بطبقة من الكربوهيدرات التي تنتجها الخلايا الظهارية الأخرى ، تسمى الكؤوس. إنه يسمح للجزيئات الصغيرة بالمرور ، لكن ليس للجزيئات الكبيرة.

من ناحية أخرى ، فإن glycocalyx الذي يبطن حدود الفرشاة لديه العديد من الشحنات السلبية التي تمنع الاتصال المباشر لمسببات الأمراض بغشاء الخلية المعوية.

لديهم أيضًا القدرة على إنتاج استجابة مناعية في وجود مستضدات معينة.

ثبت أن الخلايا المعوية تنتج حويصلات في المجال القمي التي تحتوي على نسبة عالية من الفوسفاتيز القلوي. يمنع هذا المركب نمو البكتيريا ويقلل من قدرة البكتيريا على الارتباط بالخلايا المعوية.

الأمراض

عندما تحدث أخطاء في تكوين الخلايا المعوية أو هيكلها ، قد تحدث أمراض خلقية مختلفة. من بين هؤلاء لدينا:

مرض إدراج ميكروفيلوس

يحدث عندما يكون هناك ضمور في تمايز الخلايا المعوية في تكوين حدود الفرشاة.

تتمثل الأعراض في الإسهال المستمر ومشاكل امتصاص المغذيات وفشل النمو. في 95٪ من الحالات تظهر الأعراض في الأيام الأولى بعد الولادة.

متلازمة Trichohepatoenteric

يرتبط هذا المرض بمشاكل في تطور الزغابات المعوية ويؤثر على بنية الطبقة الظهارية.

الأعراض هي إسهال غير قابل للعلاج في الشهر الأول من العمر. بالإضافة إلى ذلك ، هناك فشل في امتصاص العناصر الغذائية وتطويرها. قد يحدث تشوه في الوجه والشعر والجلد. يتأثر الجهاز المناعي أيضًا.

مرض احتباس الكيلومكرون

لا يتم إنتاج Chylomicrons (البروتينات الدهنية المسؤولة عن نقل الدهون). تظهر فجوات دهنية كبيرة في الخلايا المعوية. بالإضافة إلى ذلك ، توجد جزيئات شبيهة بالكيلومكرون لا تنبثق من حواف الغشاء.

يصاب المرضى بالإسهال المزمن ومشاكل امتصاص الدهون الحادة وفشل النمو ونقص كوليسترول الدم.

اعتلال الأمعاء الخلقي

يرتبط بضمور في نمو الزغابات المعوية ، وعدم تنظيم الخلايا المعوية ووجود نوع من الخصل في قمة الزغب.

الأعراض هي الإسهال المستمر بعد الولادة مباشرة. لا تمتلك الأمعاء القدرة على امتصاص العناصر الغذائية ، والتي يجب إعطاؤها للمريض عن طريق الوريد. الشعر له مظهر صوفي وتطور وكذلك يتأثر جهاز المناعة.

الخلايا المعوية وفيروس نقص المناعة البشرية

في المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية ، قد تحدث مشاكل في امتصاص العناصر الغذائية. في هذه الحالات ، يكون أكثر الأعراض وضوحًا هو الإسهال الدهني (الإسهال المصحوب بالدهون في البراز).

تم العثور على فيروس نقص المناعة البشرية يصيب الخلايا الجذعية في سرداب في هؤلاء المرضى. لذلك ، يتأثر تمايز الخلايا المعوية غير القادرة على أداء وظيفتها.

المراجع

1. هول ، إي (2013) الأمعاء الدقيقة. في: Washabau R and M Day (eds) أمراض الجهاز الهضمي للكلاب والقطط). Elsevier Inc. 651-728.
2. Heise C، S Dandekar، P Kumar، R Duplantier، R Donovan and C Halsted (1991) عدوى فيروس العوز المناعي البشري للخلايا المعوية والخلايا أحادية النواة في الغشاء المخاطي للصائم البشرية. أمراض الجهاز الهضمي 100: 1521-1527.
3. Keller T and M Mooseker (1991) الهيكل الخلوي المعوي: هيكله ووظيفته. الملحق 19: كتيب علم وظائف الأعضاء. الجهاز الهضمي والامتصاص والإفراز المعوي: 209-221.
4. Overeem A و C Posovszky و E Rings و B Giepman و S Jzendoorn (2016) دور عيوب الخلايا المعوية في التسبب في اضطرابات الإسهال الخلقية. نماذج المرض وآلياته 9: 1-12.
5. Salvo-Romero E and C Alo (2015) وظيفة الحاجز المعوي وتأثيرها في أمراض الجهاز الهضمي. القس إسبي إنفيرم. حفر. 101: 686-696.
6. Van der Flier L and H Clevers (2009) الخلايا الجذعية والتجديد الذاتي والتمايز في ظهارة الأمعاء. Annu. القس فيسيول. 71: 241-260.