خلوي الانتشار- زيادة عدد الخلايا من خلال الانقسام ،

مما يؤدي إلى نمو الأنسجة ، بدلاً من طريقة أخرى لزيادته

الجماهير (مثل الوذمة). الخلايا العصبية تفتقر إلى الانتشار.

في جسم البالغين ، تستمر العمليات التنموية المرتبطة بها

مع انقسام الخلايا والتخصص. يمكن أن تكون هذه العمليات طبيعية

الحد الأدنى من الفسيولوجية ، وتهدف إلى استعادة

ganism بسبب انتهاك سلامتها.

يتم تحديد أهمية الانتشار في الطب من خلال قدرة الخلية

تيار الأنسجة المختلفة للانقسام. ترتبط عملية الشفاء بانقسام الخلايا

ترميم الجروح والأنسجة بعد العمليات الجراحية.

تكاثر الخلايا هو أساس التجديد (الترميم)

الأجزاء المفقودة. مشكلة التجديد تهم

dicina للجراحة الترميمية. يميز بين الفسيولوجية ،

التجديد التعويضي والمرضي.

فسيولوجية- التجديد الطبيعي للخلايا والأنسجة فيها

التولد. على سبيل المثال ، تغير في خلايا الدم الحمراء ، الخلايا الظهارية للجلد.

إصلاحي، ترميمي، تعويضي- الشفاء بعد تلف الخلايا أو موتها ؛

التيار والأنسجة.

الباثولوجية- تكاثر الأنسجة غير المتطابقة مع الأنسجة السليمة ؛

يم. على سبيل المثال ، نمو النسيج الندبي في موقع الحرق والغضروف - على

موقع الكسر ، تكاثر خلايا النسيج الضام في موقع

نسيج عنق الرحم من القلب والسرطان.

في الآونة الأخيرة ، كان من المعتاد فصل خلايا الأنسجة الحيوانية وفقًا للطريقة

يمكن تقسيمها إلى 3 مجموعات: متقاربة وثابتة وثابتة.

ل شفويتشمل الخلايا التي تتجدد بسرعة وسهولة

خلال حياة الجسم (خلايا الدم ، الظهارة ، الأغشية المخاطية

الوقوف في الجهاز الهضمي والبشرة وما إلى ذلك).

ل مستقرتشمل خلايا أعضاء مثل الكبد والبنكرياس

الغدد اللعابية ، الغدد اللعابية ، وما إلى ذلك ، والتي تظهر محدودة

قدرة جديدة على الانقسام.

ل ثابتةوتشمل خلايا عضلة القلب والأنسجة العصبية التي

الجاودار ، وفقا لمعظم الباحثين ، لا تشارك.

دراسة فسيولوجيا الخلية ضرورية لفهمها

المستوى الجيني لتنظيم الكائنات الحية وآليات التنظيم الذاتي

الخلايا التي تضمن الأداء المتكامل للكائن الحي.

الفصل 6

علم الوراثة كيف العلم. الأنظمة

ميراث علامات

6.1 موضوع ومهام وطرق علم الوراثة

الوراثة والتنوع أساسيان

خصائص الكائنات الحية ، لأنها من سمات الكائنات الحية على أي مستوى من مستويات العضو-

nization. العلم الذي يدرس قوانين الوراثة والتنوع

الأخبار تسمى علم الوراثة.

علم الوراثة كعلم يدرس الوراثة والوراثة

التقلب ، أي أنه يتعامل مع التالية مشاكل:

1) تخزين المعلومات الجينية ؛

2) نقل المعلومات الجينية ؛

3) تنفيذ المعلومات الجينية (استخدامها بشكل محدد

علامات الكائن الحي النامي تحت تأثير البيئة الخارجية) ؛

4) التغيير في المعلومات الجينية (أنواع وأسباب التغييرات ،

آليات).

المرحلة الأولى في تطور علم الوراثة - 1900-1912. منذ عام 1900 - إعادة-

تغطية لقوانين G.Mendel من قبل العلماء H. De Vries، K. Correns، E. Cher-

بذور الخشخاش. الاعتراف بقوانين G. Mendel.

المرحلة الثانية 1912-1925 - إنشاء نظرية الكروموسوم بواسطة T. Mor-

غانا. المرحلة الثالثة 1925-1940 - اكتشاف الطفرات الاصطناعية و

العمليات الجينية للتطور.

المرحلة الرابعة 1940-1953 - البحث في التحكم الجيني

العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية.

المرحلة الخامسة من عام 1953 حتى الوقت الحاضر هي تطوير الجزيئات

مادة الاحياء.

كانت بعض المعلومات عن وراثة السمات معروفة

منذ زمن بعيد ، كان الأساس العلمي لنقل الإشارات هو الأول

تم تحديدها بواسطة G.Mendel في عام 1865 في العمل: "التجارب على النبات

الهجينة ". كانت هذه أفكارًا تقدمية ، لكن المعاصرين لم يعطوا

معنى اكتشافه. لم يكن مفهوم "الجين" موجودًا في ذلك الوقت ، و G. Men-

تحدث ديل عن "الميول الوراثية" الموجودة في الخلايا التناسلية

كاه ، لكن طبيعتهم كانت مجهولة.

في عام 1900 ، استقال كل من H. De Vries و E. Cermak و K. Cor-

رينز اكتشف قوانين جي مندل. تعتبر هذه السنة سنة الميلاد

علم الوراثة denya كعلم. في عام 1902 ، قام كل من T. Boveri و E. Wilson و D.

لقد وضعوا افتراضًا حول علاقة العوامل الوراثية بالكروموسومات.

في عام 1906 قدم دبليو بيتسون مصطلح "علم الوراثة" ، وفي عام 1909 قدم دبليو جوهانسن -

"الجين". في عام 1911 ، صاغ T.Morgan وزملاؤه الرئيسي

عبقرية نظرية الكروموسومات في الوراثة. لقد أثبتوا أن الجينات

تقع في مواقع محددة من الكروموسومات بترتيب خطي ،

تطوير ميزة معينة.

الطرق الرئيسية لعلم الوراثة: الهجين والخلوي و

رياضي. يستخدم علم الوراثة أيضًا بنشاط طرق أخرى ذات صلة

العلوم: الكيمياء ، الكيمياء الحيوية ، علم المناعة ، الفيزياء ، علم الأحياء الدقيقة ، إلخ.

تنظيم الغدد الصماء والباراكرين والاستبداد. عادة ، تنقسم الخلايا حصريًا تحت تأثير عوامل مختلفة من البيئة الداخلية للجسم (والخارجية - بالنسبة للخلية). هذا هو اختلافهم الأساسي عن الخلايا المحولة التي تنقسم تحت تأثير المنبهات الذاتية. هناك نوعان من التنظيم الفسيولوجي - الغدد الصماء والباراكرين. يتم تنظيم عمل الغدد الصماء من قبل أجهزة متخصصة (الغدد الصماء) ، بما في ذلك الغدة النخامية والغدد الكظرية والغدة الدرقية والغدة الدرقية والبنكرياس والغدد التناسلية. تفرز منتجات نشاطها في الدم ولها تأثير عام على الجسم كله.
يتميز تنظيم Paracrine بحقيقة أنه في نفس الأنسجة ، تعمل الخلايا المجاورة على بعضها البعض من خلال المواد الفعالة المفرزة والمنتشرة. تشمل هذه المنشطات الانقسامية (عوامل نمو عديد الببتيد) عامل نمو البشرة ، وعامل نمو الصفائح الدموية ، والإنترلوكين -2 (عامل نمو الخلايا التائية) ، وعامل نمو الأعصاب ، وغيرها الكثير.
يختلف تنظيم الأوتوكرين الخاص بالخلايا السرطانية عن تنظيم paracrine في تلك الخلية نفسها هي مصدر عامل النمو وهدفه. والنتيجة هي "إثارة" خلوية متواصلة ومستدامة ذاتيًا للخلية ، تؤدي إلى التكاثر غير المنظم. في هذه الحالة ، لا تحتاج الخلية إلى محفزات انفتالية خارجية وتصبح مستقلة تمامًا.
يعد نقل الإشارة الانقسامية عملية متعددة المراحل. اعتمادًا على نوع الخلية وعلى الحافز الانقسامي المحدد ، يتم تحقيق أحد مسارات الإشارات العديدة. يتم وصف ما يسمى بـ MAP kinase cascade أدناه على أنها "نموذج أولي".
تفرز بعض الخلايا عوامل النمو (منظمات التكاثر) وتعمل بطريقة paracrine على البعض الآخر. هذه بروتينات صغيرة. تتكون سلسلة عديد الببتيد EGF (عامل نمو البشرة) ، على سبيل المثال ، من 53 من الأحماض الأمينية. هناك العديد من عائلات عوامل النمو ، يتحد ممثل كل منها عن طريق أوجه التشابه الهيكلية والوظيفية. يحفز بعضها الانتشار (على سبيل المثال ، EGF و PDGF ، عامل النمو المشتق من الصفائح الدموية ، عامل نمو الصفائح الدموية) ، بينما يقوم البعض الآخر (TGF-p ، TNF ، interferons) بقمعه.
توجد المستقبلات على سطح الخلية. كل خلية لها ذخيرتها الخاصة من المستقبلات ، وبالتالي ، لديها مجموعة خاصة من الاستجابات. تتشكل عائلة مهمة من الناحية الوظيفية من خلال ما يسمى بمستقبلات التيروزين كيناز (TCR) ، والتي لها نشاط إنزيمي (بروتين كينيز). وهي تتكون من عدة مجالات (كتل هيكلية ووظيفية): خارج الخلية (التفاعل مع يجند - في هذه الحالة ، مع عامل النمو) ، والغشاء الغشائي والغشاء الغشائي ، الذي يمتلك نشاط بروتين كيناز التيروزين. اعتمادًا على الهيكل ، يتم تقسيم TCRs إلى عدة فئات فرعية.
عند الارتباط بعوامل النمو (على سبيل المثال ، EGF) ، تتضاءل جزيئات المستقبلات ، وتقترب المجالات داخل الخلايا من بعضها البعض وتحفز الفسفرة الذاتية بين الجزيئات في التيروزين. هذا النقل للإشارة عبر الغشاء هو بداية موجة من "الإثارة" ، والتي تنتشر بعد ذلك في شكل سلسلة من تفاعلات الفسفرة في الخلية وتصل في النهاية إلى الجهاز الكروموسومي للنواة. تحتوي TCRs على نشاط التيروزين كيناز ، ولكن مع انتقال الإشارة إلى الخلية ، يتغير نوع الفسفرة إلى سيرين / ثريونين.
بروتينات راس. أحد أهمها هو مسار الإشارات الذي يشتمل على بروتينات Ras (هذه فصيلة فرعية من بروتينات G التي تشكل مجمعات مع نيوكليوتيدات الغوانيل ؛ Ras-GTP هو الشكل النشط ، Ras-GDP غير نشط). هذا المسار - أحد المسارات الرئيسية في تنظيم انقسام الخلايا في حقيقيات النوى الأعلى - متحفظ جدًا لدرجة أن مكوناته قادرة على استبدال المتماثلات المقابلة في خلايا ذبابة الفاكهة والخميرة والديدان الخيطية. يتوسط العديد من الإشارات المنبعثة من البيئة والوظائف ، على ما يبدو ، في كل خلية من خلايا الجسم. يعمل Ras كنوع من الباب الدوار الذي يجب أن تمر من خلاله أي إشارة تدخل إلى الخلية تقريبًا. يُعرف الدور الحاسم لهذا البروتين في تنظيم انقسام الخلايا منذ منتصف الثمانينيات ، عندما تم العثور على شكل نشط من الجين المقابل (Ras oncogene) في العديد من الأورام البشرية. يعد تنشيط أحد الجينات الورمية (الجينات المسرطنة هي الجينات التي تسبب انقسامًا غير منظم للخلايا) أحد الأحداث الرئيسية للتسرطن. هذا هو الضرر الذي يلحق بالجين الطبيعي المشارك في تنظيم تكاثر الخلايا (البروتون - جين الخلية الطبيعي القادر على تحفيز نمو الورم عند اضطراب الهيكل) ، مما يجعله يعمل بشكل دائم (نشط) ، وبالتالي ، يحفز على حد سواء الانقسام الخلوي المستمر (غير المنظم). نظرًا لأن العديد من الجينات الخلوية (الجينات البروتونية) تشارك في تنظيم تكاثر الخلايا ، فإن الضرر الذي يمكن أن يتسبب في نمو الورم ، لذلك ، هناك أيضًا العديد من الجينات المسرطنة (عدة عشرات ، وربما المئات).
في حالة محددة لمسار الإشارات بوساطة Ras (على سبيل المثال ، عندما يتفاعل EGF مع المستقبل) ، يؤدي إضعاف الأخير إلى الفسفرة الذاتية لأحد بقايا التيروزين في مجال الغشاء الفرعي الخاص به. نتيجة لذلك ، يصبح التجميع الذاتي ("التجنيد" في معقد) لعدد من البروتينات الموجودة أسفل مسار الإشارة (بروتين محول Grb2 ، بروتين Sos1) ممكنًا. يتم ترجمة هذا المركب متعدد البروتينات في غشاء البلازما.
تتالي كينيز الخريطة. كينازات MAP (كينازات البروتين المنشط للميتوجين) - كينازات بروتين سيرين / ثريونين ، يتم تنشيطها نتيجة لتحفيز الانقسام الخلوي للخلية. ينشأ شلال الكيناز نتيجة التنشيط المتسلسل لإنزيم بواسطة آخر ، وهو "أعلى" في مسار الإشارة. نتيجة لتحفيز بروتين Ras وتكوين مركب غشاء ، يزداد نشاط اثنين من كينازات سيرين / ثريونين MAP السيتوبلازمية (المعروفة أيضًا باسم ERK1 و ERK2 ، كينازات البروتين خارج الخلية المنظمة للإشارة 1 و 2) ، والتي تتحرك من السيتوبلازم إلى نواة الخلية ، حيث تفسفر عوامل النسخ الرئيسية - البروتينات التي تنظم نشاط الجينات المختلفة.
تفعيل النسخ. يتم تنشيط مجموعة الجينات التي تحدد دخول الخلية في المرحلة S بواسطة عامل النسخ AP-1 - وهو مركب من بروتينات Jun و Fos (الجينات التي ترميز لها - c-Jun و c-Fos ، من بين البروتونات ؛ ج - من الخلية ، تشير إلى أصلها الخلوي على عكس الجينات المسرطنة الفيروسية v-Jun و v-Fos). يمكن أن تتفاعل عوامل النسخ هذه مع بعضها البعض لتشكيل مجموعة متنوعة من المتجانسات والمتجانسات التي ترتبط بمناطق معينة من الحمض النووي وتحفز تخليق الحمض النووي الريبي على الجينات المجاورة لهذه المناطق. تزيد كينازات MAP من نشاط AP-1 بطريقتين:
بوساطة ، تنشيط الجينات التي تشفر عوامل النسخ هذه ، وبالتالي زيادة محتواها في الخلية ؛
مباشرة ، فسفرة مكونة بقايا السيرين وثريونين.
نتيجة للتنشيط الجيني ، يتم إنتاج البروتينات الضرورية لتخليق الحمض النووي والانقسام اللاحق. تؤدي بعض البروتينات المشكلة حديثًا (Fos ، Jun ، Myc) ، والمعروفة بالبروتينات المبكرة ، وظائف تنظيمية ؛ عن طريق الارتباط بمناطق معينة من الحمض النووي ، فإنها تنشط الجينات المجاورة. تتكون مجموعة أخرى من إنزيمات مثل ثيميدين كيناز ، اختزال ريبونوكليوتيد ، اختزال ثنائي هيدرو فولات ، سينثيز ثيميديلات ، أورنيثين ديكاربوكسيلاز ، بوليميراز DNA ، إيزوميراز علوي وإنزيمات ترتبط ارتباطًا مباشرًا بتخليق الحمض النووي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحسين تخليق البروتين الكلي ، حيث يتم إعادة إنتاج جميع الهياكل الخلوية مع كل دورة مضاعفة.
تنفيذ الإشارة الانقسامية. نتيجة نقل الإشارة الانقسامية هي تنفيذ برنامج معقد لتقسيم الخلايا.
دورة الخلية. يمكن أن تكون الخلايا في إحدى الحالات الثلاث - في دورة الانقسام ، وفي مرحلة الراحة مع الاحتفاظ بإمكانية العودة إلى الدورة ، وأخيراً في مرحلة التمايز النهائي ، حيث يتم فقد القدرة على الانقسام تمامًا . فقط تلك الخلايا التي احتفظت بالقدرة على الانقسام يمكنها تكوين أورام.
تتراوح دورة المضاعفة للخلايا البشرية المختلفة من 18 ساعة (خلايا نخاع العظم) إلى 450 ساعة (خلايا قولون قولون) ، في المتوسط ​​24 ساعة. فترة مميزة - G1 و G2 ، أكثر ما يلفت الانتباه ؛ خلال الطور البيني (الفترة بين قسمين) ، تنمو الخلية وتستعد للانقسام. خلال مرحلة G1 ، توجد لحظة (ما يسمى بنقطة التقييد R) يتم فيها الاختيار بين الدخول في دورة التقسيم التالية أو الدخول إلى مرحلة الراحة G0. إن دخول الخلية في دورة الانقسام هو عملية احتمالية تحددها مجموعة من الشروط (الداخلية والخارجية) ؛ ومع ذلك ، بمجرد إجراء التحديد ، تكون الخطوات التالية تلقائية. على الرغم من إمكانية انسداد الخلية في مرحلة أو أخرى في دورة الانقسام ، إلا أن هذا قد يكون عادةً بسبب بعض الظروف الخاصة.
من المهم بشكل خاص في الدورة اللحظات التي تدخل فيها الخلية مرحلة تخليق الحمض النووي (حدود طور G / S) والانقسام (حدود طور G2 / M) ، حيث يعمل نوع من "نقاط التفتيش" ، والتي في الحالة الأولى تتحقق من السلامة من الحمض النووي (استعداده للنسخ المتماثل) ، وفي الثانية - اكتمال النسخ المتماثل. يتم حظر الخلايا ذات الحمض النووي التالف أو غير المكرر عند حدود المراحل المقابلة ، مما يمنع انتقال العيوب في بنيتها إلى النسل في شكل طفرات وحذف واضطرابات أخرى. يستحث نظام إشراف معين ، موجود على ما يبدو في الخلية ، نظام إصلاح الحمض النووي ، والذي يمكن بعد الانتهاء من حركة الخلية على طول الدورة. بديل الإصلاح هو موت الخلايا المبرمج ، والذي يقضي جذريًا على خطر استنساخ الخلايا المعيبة (التي يحتمل أن تكون ورمية) في الجسم. يعتمد الاختيار المحدد على العديد من الشروط ، بما في ذلك الخصائص الفردية للخلية.
عملية استنساخ الحمض النووي معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً (تستغرق عدة ساعات) ، حيث يجب إعادة إنتاج جميع المواد الجينية للخلية تمامًا تمامًا. في حالة حدوث أي انحرافات فيه ، يتم حظر الخلية عند الاقتراب من الانقسام (عند حدود المرحلة G2 / M) وقد تخضع أيضًا لموت الخلايا المبرمج. لا يمكن المبالغة في تقدير القيمة الوقائية لنقاط التفتيش ، لأن عيوبها الوظيفية تؤدي في النهاية إلى تحول الورم في الخلية وتطور الورم المتشكل بالفعل.
تفاعلات دورية. هناك مجموعتان من البروتينات التي "تحرك" دورة الخلية - سيلين (سيكلين) - كينازات بروتين سيرين / ثريونين (Cdk ، كينازات تعتمد على السيكلن) والأعاصير نفسها. تنظم Cyclins نشاط Cdk وبالتالي قدرتها على تعديل الهياكل المستهدفة المشاركة مباشرة في تحول الدورة. بمشاركتهم ، يتم تنفيذ مراحل مهمة من الدورة مثل تفكك الغشاء النووي ، وتكثيف الكروماتين ، وتشكيل المغزل ، وعدد آخر. تنشط Cdk فقط مع أحد الأعاصير. في هذا الصدد ، يعد تجميع العديد من مجمعات Cdkcyclin وتنشيطها ، بالإضافة إلى تفككها ، من اللحظات الرئيسية في دورة الخلية.
كما يوحي اسمها ، يتم تصنيع الأعاصير وتفككها في نقاط محددة بدقة في الدورة ، والتي تختلف باختلاف الأعاصير. هناك ثلاث فئات رئيسية منها: dL cyclins ، وهي ضرورية لمرور GyS و S-cyclins - لمرور S-phase و G2 (أو الانقسامية) - cyclins لدخول الانقسام الفتيلي. هناك أيضًا العديد من عائلات Cdk في خلايا الثدييات التي تشارك في تأثيرات تنظيمية مختلفة. إزالة واحد أو آخر من السيكلين من البيئة داخل الخلايا بدقة في لحظة معينة لا يقل أهمية عن مظهره (يتم تحقيق التخلص من الأعاصير من البيئة داخل الخلايا عن طريق تحللها وعن طريق كتلة توليف) ، على سبيل المثال ، في الانقسام (في حد الفوقية والأنافاز) نتيجة لتحلل البروتين ، يتحلل أحد الأعاصير بسرعة ؛ إذا لم يحدث هذا ، فلا يمكن إكمال الانقسام ولا يحدث فصل الخلايا الوليدة.
يتطلب التقدم في المرحلة S تنشيط كينازات Cdk2 و Cdk4 و Cdk6 ، والتي تتفاعل مع cyclins H-phase (على وجه الخصوص ، مع cyclin D). يحفز مجمع Cdc2 مع أول دورة dLphase على نسخ الجين من cyclin التالي ، وما إلى ذلك ، مما يؤدي إلى تحريك الخلايا أكثر وأكثر على طول الدورة. في البداية ، تم استبدال Cdc2-cyclin D بـ Cdc2-cyclin E ، والذي بدوره يتم استبداله بـ Cdc2-cyclin A ، والذي ينشط جهاز تصنيع الحمض النووي. عندما تدخل الخلية المرحلة S ، تتحلل السيكلنات dL وتعاود الظهور فقط في المرحلة G1 من الدورة التالية.
نقاط التفتيش (الإنجليزية). أي تأثير مرهق (على سبيل المثال ، نقص المغذيات ونقص الأكسجة ، وخاصة تلف الحمض النووي) يمنع الحركة على طول الدورة عند إحدى نقطتي التفتيش المذكورتين أعلاه. خلال هذه التوقفات ، يتم تفعيل آليات الرقابة التي يمكنها:
الكشف عن تلف الحمض النووي ؛
ينقل إشارة استغاثة تعيق تخليق الحمض النووي ، أو
الانقسام المتساوي؛
تفعيل آليات إصلاح الحمض النووي.
هذا يضمن استقرار الجينوم. كما ذكر أعلاه ، فإن آلية التحكم G / S تمنع تكرار الحمض النووي وتنشط عمليات الإصلاح (أو تحفز موت الخلايا المبرمج) ، بينما تمنع آلية التحكم G2 / M الانقسام حتى اكتمال النسخ المتماثل. يمكن أن تؤدي العيوب في هذه الآليات إلى ظهور الخلايا الوليدة مع جينوم تالف.
تتضمن آلية نقطة التفتيش مجمعات Cdk-cyclin وعددًا من البروتينات الإضافية - Rb و p53 وغيرها. تشكل توليفة من نظام "المكابح" التي تمنع الخلية من الانقسام في حالة عدم وجود محفزات كافية. تسمى الجينات التي تشفر هذه البروتينات بالجينات الكابتة. تكمن الأهمية الخاصة لهذا النظام في حقيقة أن التحول السرطاني للخلية يصبح ممكنًا فقط بعد تعطيله. في الخلية الجسدية ، يوجد أليلين لكل جين ، بما في ذلك الجينات الكابتة ، وبالتالي ، هناك حاجة إلى حدثين مستقلين لتثبيطها (على سبيل المثال ، حذف أليل واحد وطفرة أخرى). ولهذا السبب ، تظهر الأورام "المتفرقة" نادرًا نسبيًا (احتمالية حدوث عدة طفرات مستقلة في خلية واحدة ، تؤثر على نفس موضع كل من الكروموسومات ، تكون صغيرة نسبيًا) ، وتكون الأورام "العائلية" متكررة للغاية (في العائلات "السرطانية" ، وهي واحدة من اثنتين ، تكون الأليلات الموروثة لجين مثبط معين معيبة في البداية). في الحالة الأخيرة ، يتم تزويد نظام "المكابح" في جميع خلايا الكائن الحي بأليل طبيعي واحد فقط ، مما يقلل بشكل كبير من موثوقيته ويزيد من خطر الإصابة بالورم. هذا هو بالضبط ما يحدث في الورم الأرومي الشبكي الوراثي (حذف أليل Rb واحد) ومتلازمات وراثية أخرى (حذف أو تلف أليل واحد p53 أو جينات أخرى مثبطة).
في الخلايا التي تحتوي على بروتين مثبط p53 المعيب أو الغائب ، تكون نقطة تفتيش GyS معيبة. يتجلى ذلك في حقيقة أن تلف الحمض النووي الناجم عن الإشعاع المؤين أو بأي طريقة أخرى لا يؤدي إلى احتباس الخلايا عند حدود طور G 1 / S أو كابوبتوسيس. نتيجة لذلك ، تتراكم الخلايا السكانية مع العديد من الانتهاكات لبنية الحمض النووي ؛ يظهر عدم استقرار الجينوم وينمو بمرور الوقت ، مما يساهم في ظهور خلايا مستنسخة جديدة. إن اختيارهم الطبيعي هو الأساس لتطور الورم - "الانجراف" المستمر للورم نحو استقلالية أكبر وأورام خبيثة.
إن موت الخلايا المبرمج (أو موت الخلايا المبرمج) هو ظاهرة بيولوجية واسعة الانتشار من "الانتحار" الخلوي ، والذي يحدث إما عن طريق المنبهات الخارجية المختلفة أو الصراعات "الداخلية" غير القابلة للذوبان (على سبيل المثال ، عدم القدرة على إصلاح تلف الحمض النووي). إن دور موت الخلايا المبرمج كبير ليس فقط في العمليات التشكلية أثناء التطور الجنيني (تكوين الأعضاء ، واستبدال بعض الأنسجة بأخرى ، وارتشاف الأعضاء المؤقتة ، وما إلى ذلك) ، ولكن أيضًا في الحفاظ على توازن الأنسجة في الكائن الحي البالغ.
في تنظيم توازن الأنسجة ، يؤدي موت الخلايا وظيفة مكملة للانقسام الفتيلي. في الخلايا السرطانية ، يتم حظر برنامج موت الخلايا في معظم الحالات ، مما يساهم بشكل كبير في زيادة كتلة الورم.
آليات موت الخلايا المبرمج. من الأهمية بمكان حقيقة أن آليات موت الخلايا المبرمج محافظة للغاية وتحتفظ بنظمها الأساسية في الكائنات الحية البعيدة جدًا من الناحية التطورية. مكّن هذا الظرف من تحديد الجينات في الثدييات (على وجه الخصوص في البشر) التي تتماثل مع جينات موت الخلايا المبرمج في الديدان الخيطية ، وهو كائن تم فيه اكتشاف ودراسة النظام الجيني الذي يحكم هذه العملية لأول مرة.
نتيجة لذلك ، تم تحديد جينات عائلة Bcl-2 في الثدييات. دور Bc1-2 نفسه وبعض متماثلاته هو مضاد للاستماتة (منع موت الخلايا) ، بينما في أفراد الأسرة الآخرين ، على سبيل المثال ، Bax ، هو مؤيد للاستماتة. البروتينات Bax و Bc1-2 قادرة على التعقيد مع بعضها البعض. يتم تحديد مصير خلية معينة اعتمادًا على المحتوى النسبي داخل الخلايا للبروتينات المؤيدة والمضادة للاستماتة. آلية عمل بروتينات عائلة Bcl-2 ليست واضحة تمامًا.
تعتبر آلية موت الخلايا المبرمج المستحثة من خلال مستقبلات محددة CD95 ذات أهمية وظيفية كبيرة (بروتين مستقبل الغشاء 45 كيلو دالتون ، والذي ، عندما يرتبط برباط أو أجسام مضادة معينة ، ينقل إشارة إلى موت الخلايا المبرمج) و TNF-R (مستقبل عامل نخر الورم ، الورم مستقبل عامل النخر). هذه المستقبلات ، التي توحدها تشابه المجالات خارج الخلية ، هي جزء من عائلة كبيرة. الترابطات (الجزيئات التي تتفاعل بشكل خاص مع مستقبلات TNF-R و CD95) هي TNF و CD95-L ، على التوالي ، وهي بروتينات عبر الغشاء ، ولكنها يمكن أن تعمل أيضًا في شكل قابل للذوبان "حر". تحظى TNF بأهمية خاصة من وجهة نظر علم الأورام ، وهي خلوية تنتجها العديد من الخلايا (الضامة ، وحيدات ، والخلايا اللمفاوية ، والخلايا الليفية) استجابةً للالتهاب ، والعدوى ، والتأثيرات المجهدة الأخرى. يسبب مجموعة واسعة من ردود الفعل المعاكسة في بعض الأحيان ، بما في ذلك الحمى والصدمة ونخر الورم وفقدان الشهية ؛ وكذلك التحولات في تنظيم المناعة وتكاثر الخلايا والتمايز والاستماتة. في هذه الحالة ، يتم التوسط في موت الخلايا المبرمج عن طريق بروتين سيستين ICE المحدد ، والذي يدمر العديد من البروتينات المستهدفة داخل الخلايا. يؤدي الإفراط في التعبير عن ICE في الخلية إلى موت الخلايا المبرمج. الحجم = 5 وجه = "Times New Roman">

1. عوامل النمو(الضامة ، الخلايا الليمفاوية ، الخلايا الليفية ، الصفائح الدموية ، إلخ) - تحفيز الانتشار والحد من موت الخلايا المبرمج.

2. كيلونس- مثبطات نمو أنسجة البروتين السكري.

3. فيبرونكتينجاذب كيميائي ليفي.

4. لامينين- البروتين اللاصق الرئيسي لأغشية القاع.

5. سينديكان-بروتيوغليكان متكامل لأغشية الخلايا ، يربط الكولاجين والفيبرونكتين والثرومبوسبوندين.

6. ثرومبوسبوندين- يلعب البروتين السكري ، الذي يتكون من مجمعات مع synecan والكولاجين والهيبارين ، دورًا أساسيًا في تجميع أنسجة العظام.

يعد تكوين وإدراك تأثيرات المواد النشطة بيولوجيًا (BAS) أحد الروابط الرئيسية للالتهاب. يوفر BAS الطبيعة المنتظمة لتطور الالتهاب ، وتشكيل مظاهره العامة والمحلية ، وكذلك نتائج الالتهاب. لهذا السبب غالبًا ما يشار إلى المواد النشطة بيولوجيًا باسم "واجهة".

واجهة- هذه إشارات كيميائية محلية يتم تكوينها أو إطلاقها أو تنشيطها في بؤرة الالتهاب ، وتعمل وتدمَّر أيضًا داخل البؤرة. الوسطاء (وسطاء) الالتهاب عبارة عن مواد نشطة بيولوجيًا مسؤولة عن حدوث أو الحفاظ على بعض الظواهر الالتهابية ، على سبيل المثال ، زيادة نفاذية الأوعية الدموية ، والهجرة ، وما إلى ذلك.

هذه هي نفس المواد التي ، في ظل ظروف النشاط الحيوي الطبيعي للجسم ، والتي تتشكل في مختلف الأعضاء والأنسجة بتركيزات فسيولوجية ، تكون مسؤولة عن تنظيم الوظائف على مستوى الخلايا والأنسجة. في حالة الالتهاب ، يتم إطلاقه محليًا (بسبب تنشيط الخلايا والوسائط السائلة) بكميات كبيرة ، يكتسبون جودة جديدة - وسطاء التهابات. جميع الوسطاء تقريبًا هم أيضًا معدلون للالتهاب ، أي أنهم قادرون على تعزيز أو إضعاف شدة الظواهر الالتهابية. هذا بسبب تعقيد تأثيرها وتفاعلها مع الخلايا المنتجة لهذه المواد وفيما بينها. وفقًا لذلك ، يمكن أن يكون تأثير الوسيط مضافًا (مضافًا) ، معززًا (تآزريًا) وضعفًا (مضادًا) ، ويكون تفاعل الوسطاء ممكنًا على مستوى توليفهم أو إفرازهم أو آثارهم.

رابط الوسيط هو الرابط الرئيسي في التسبب في الالتهاب. إنه ينسق تفاعل العديد من الخلايا - العوامل المؤثرة على الالتهاب ، وتغيير المراحل الخلوية في بؤرة الالتهاب. وفقًا لذلك ، يمكن اعتبار التسبب في الالتهاب على أنه سلسلة من التفاعلات المتعددة بين الخلايا التي تنظمها وسطاء ومعدلات الالتهاب.

يحدد الوسطاء الالتهابيون تطور عمليات التغيير وتنظيمها (بما في ذلك التغيرات في التمثيل الغذائي ، والبارامترات الفيزيائية والكيميائية ، والهيكل والوظيفة) ، وتطور تفاعلات الأوعية الدموية ، ونضح السوائل وهجرة خلايا الدم ، والبلعمة ، والانتشار وعمليات الإصلاح في بؤرة الالتهاب.

يؤدي معظم الوسطاء وظائفهم البيولوجية من خلال العمل على وجه التحديد على مستقبلات الخلايا المستهدفة. ومع ذلك ، فإن بعضها له نشاط إنزيمي أو سام مباشر (على سبيل المثال ، هيدروليسات الليزوزومات وجذور الأكسجين النشطة). يتم تنظيم وظائف كل وسيط بواسطة المثبطات المقابلة.

يمكن أن تكون مصادر الوسائط الالتهابية هي بلازما الدم والخلايا التي تشارك في الالتهاب. وفقًا لهذا ، يتم تمييز مجموعتين كبيرتين من الوسطاء الالتهابيين: الخلطية والخلوية. الخلطية

يتم تمثيل الوسطاء بشكل أساسي بواسطة عديد الببتيدات التي تدور باستمرار في الدم في حالة غير نشطة ويتم تصنيعها بشكل أساسي في الكبد. هؤلاء الوسطاء يشكلون ما يسمى ب "نظام مراقبة بلازما الدم". وسطاء الخليةيمكن تصنيعه de novo (على سبيل المثال ، مستقلبات حمض الأراكيدونيك) أو إطلاقه من مخازن الخلايا (على سبيل المثال ، الهيستامين). مصادر الوسطاء الخلوية في بؤرة الالتهاب هي بشكل أساسي الضامة ، العدلات ، الخلايا القاعدية.

من الوسطاء الخلطيين للالتهاب ، أهمها مشتقات مكمل.من بين ما يقرب من 20 بروتينًا مختلفًا تشكلت أثناء تنشيط المكمل ، ترتبط شظاياها C5a و C3a و C3b و C5b-C9 بشكل مباشر بالالتهاب. علاوة على ذلك ، فإن C5a ، وبدرجة أقل ، C3a هما وسطاء للالتهاب الحاد. يقوم C3b بتطهير العامل الممرض ، وبالتالي ، يعزز الالتصاق المناعي والبلعمة. مركب C5b-C9 مسؤول عن تحلل الكائنات الحية الدقيقة والخلايا المعدلة مرضيًا. مصدر المكمل هو بلازما الدم ، وبدرجة أقل ، السائل الخلالي. يعد التوصيل المحسن لمكملات البلازما للأنسجة أحد الاستخدامات المهمة للإفرازات. C5a ، المتكونة منه في البلازما وسوائل الأنسجة تحت تأثير الكربوكسي ببتيداز N و C5a des Arg و C3a يزيد من نفاذية الأوردة اللاحقة للشعيرات. في الوقت نفسه ، C5a و C3a ، كونهما تأقليات (أي محررات الهستامين من الخلايا البدينة) ، يزيدان من النفاذية بشكل مباشر وغير مباشر من خلال الهيستامين. لا يرتبط تأثير C5a des Arg بالهيستامين ، ولكنه يعتمد على العدلات ، أي النفاذية العوامل المنبعثة من الخلايا الحبيبية متعددة الأشكال - الإنزيمات الليزوزومية والبروتينات الكاتيونية غير الأنزيمية ، ومستقلبات الأكسجين النشطة. بالإضافة إلى ذلك ، يجذب C5a و C5a des Arg العدلات. على النقيض من ذلك ، فإن C3a ليس له أي خصائص كيميائية. لا تطلق المكونات النشطة للمكمل منتجات الهيستامين والخلايا المحببة فحسب ، بل تطلق أيضًا interaeukin-1 ، والبروستاغلاندينات ، والليوكوترين ، وهو عامل ينشط الصفائح الدموية ، ويتفاعل بشكل تآزري مع البروستاجلاندين والمادة P.

كينين- الببتيدات النشطة في الأوعية المتكونة من الكينوجينات (alpha2-globulins) تحت تأثير الكاليكرينات في البلازما (براديكينين nonapeptide) وفي سوائل الأنسجة (decapeptide lysilbradykinin، or kallidin). العامل المثير لتنشيط نظام كاليكرين-كينين هو تنشيط عامل هاجمان (العامل الثاني عشر لتخثر الدم) في تلف الأنسجة ، والذي يحول البريكاليكرينات إلى كاليكرينات.

تتوسط Kinins في توسع الشرايين وزيادة نفاذية الوريد عن طريق تقلص الخلايا البطانية. تتقلص العضلات الملساء للأوردة وتزيد الضغط داخل الشعيرات الدموية والوريدية. تمنع الكينين هجرة العدلات ، وتعديل توزيع الضامة ، وتحفيز الهجرة والانقسام للخلايا اللمفاوية التائية وإفراز اللمفوكينات. كما أنها تعزز تكاثر الخلايا الليفية وتخليق الكولاجين ، وبالتالي قد تكون مهمة في الظواهر التعويضية وفي التسبب في الالتهاب المزمن.

من أهم تأثيرات الأقارب هو تنشيط المنعكسات عن طريق تهيج نهايات الأعصاب الحسية وبالتالي التوسط في الألم الالتهابي. تسبب الكينين أو تعزز إفراز الهيستامين من الخلايا البدينة ، وتخليق البروستاجلاندين بواسطة أنواع عديدة من الخلايا ، وبالتالي فإن بعض آثارها الرئيسية - توسع الأوعية ، وتقلص العضلات الملساء ، والألم - ترتبط بإطلاق وسطاء آخرين ، وخاصة البروستاجلاندين.

لا يؤدي تنشيط عامل هاجمان إلى بدء عملية تكوين الكينين فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تخثر الدم وانحلال الفيبرين. في هذه الحالة ، يتم تشكيل وسطاء مثل fibrinopeptides ومنتجات تحلل الفبرين ، وهي عبارة عن خواص دموية قوية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن انحلال الفبرين وتشكيل جلطات دموية في أوعية التركيز ضروريان في كل من الظواهر المرضية والوقائية للالتهاب.

من الوسطاء الخلويين ، من المصلحة الأساسية إيكوسانويداتلأنهم على الأرجح هم الوسيط المركزي للاستجابة الالتهابية. يتضح هذا من خلال الصيانة طويلة المدى لإنتاج الإيكوسانويدات في بؤرة التركيز ، وعلاقتها الوثيقة بالحدث الرئيسي للعملية الالتهابية - تسلل الكريات البيض ، والتأثير القوي المضاد للالتهابات لمثبطات تركيبها.

تلعب الكريات البيض الدور الرئيسي في إنتاج الإيكوسانويدات في بؤرة الالتهاب ، وخاصة الخلايا الوحيدة والخلايا الضامة ، على الرغم من أنها تتكون من جميع أنواع الخلايا النووية تقريبًا عند تحفيز الأخير. غالبًا ما تكون الإيكوسانويدات السائدة في بؤرة الالتهاب هي البروستاغلاندين (PG) E2 ، و leukotriene (LT) B4 ، و 5-hydroxyeicosatetraenoic acid (5-HETE). يتم أيضًا تشكيل Thromboxane (Tx) A2 و PGF2alpha و PGD2 و prostacyclin (PG12) و LTS4 و LTD4 و LTE4 و GETE الأخرى ، وإن كان بكميات أقل.

الآثار الرئيسية ل eicosanoids في الالتهاب تكون على الكريات البيض. PG و TCS وخاصة LT هي مقوِّمات دموية قوية وبالتالي تلعب دورًا مهمًا في آليات الصيانة الذاتية لتسلل الكريات البيض. لا تزيد PGs نفسها من نفاذية الأوعية الدموية ، ولكن كونها موسعات وعائية قوية ، فإنها تزيد من احتقان الدم وبالتالي الإفراز. تزيد LTV4 و JITD4 و LTE4 من نفاذية الأوعية الدموية عن طريق الانكماش المباشر للخلايا البطانية ، و LTV4 كوسيط معتمد على العدلات. PH و LT ​​مهمان في نشأة الألم الالتهابي. في الوقت نفسه ، يزيد PGE2 ، دون وجود نشاط مؤلم مباشر ، من حساسية مستقبلات النهايات العصبية المؤلمة الواردة للبراديكينين والهيستامين. PGE2 هو عامل قوي خافض للحرارة ، وقد تكون حمى الالتهاب ناجمة جزئيًا عن إطلاقه. تلعب PGs دورًا رئيسيًا في تعديل العملية الالتهابية ، وتنفيذ تنظيم ثنائي الاتجاه للنضح والهجرة وتحلل كريات الدم البيضاء ، البلعمة. على سبيل المثال ، PGE قادرة على تحفيز تطور الوذمة التي يسببها الهيستامين أو البراديكينين ، بينما PGF2alpha ، على العكس من ذلك ، يمكن أن تضعف. علاقة مماثلة بين PGE و PGF2alpha تنطبق أيضًا على هجرة الكريات البيض.

مجموعة واسعة من التفاعلات بشكل خاص مع وسطاء التهابات أخرى هي سمة من سمات RT. يتفاعلون بشكل تآزري فيما يتعلق بالتشنج القصبي مع الهيستامين والأسيتيل كولين و PG و TCS ، ويحفزون إطلاق PG و TCS. يتم تنفيذ الوظيفة المعدلة لـ eicosanoids من خلال التغييرات في نسبة النيوكليوتيدات الحلقية في الخلايا.

مصادر الهيستامينهي الخلايا القاعدية والخلايا البدينة. السيروتونين(ناقل عصبي) في البشر ، بالإضافة إلى كمية صغيرة في الخلايا البدينة ، يوجد أيضًا في الصفائح الدموية وخلايا معوية الكروماتين. بسبب إطلاقه السريع أثناء تحلل الخلايا البدينة , تعتبر القدرة على تغيير تجويف الأوعية الدقيقة والتسبب في تقلص مباشر للخلايا البطانية للأوردة والهستامين والسيروتونين الوسطاء الرئيسيين لاضطرابات الدورة الدموية الدقيقة الأولية في بؤرة الالتهاب الحاد والمرحلة الفورية لزيادة نفاذية الأوعية الدموية. يلعب الهيستامين دورًا مزدوجًا في كل من الأوعية الدموية والخلايا. من خلال مستقبلات H2 ، يوسع الشرايين ، ومن خلال مستقبلات H1 ، يضيق الأوردة ، وبالتالي يزيد الضغط داخل الشعيرات الدموية. من خلال مستقبلات Hi ، يحفز الهيستامين ، ومن خلال مستقبلات H1 يثبط هجرة كريات الدم البيضاء وتحللها. في المسار الطبيعي للالتهاب ، يعمل الهيستامين بشكل أساسي من خلال مستقبلات H1 على العدلات ، مما يحد من نشاطها الوظيفي ، ومن خلال مستقبلات H1 على الخلايا الأحادية ، مما يحفزها. وبالتالي ، إلى جانب التأثيرات الوعائية المؤيدة للالتهابات ، فإن له تأثيرات خلوية مضادة للالتهابات. يحفز السيروتونين أيضًا حيدات في موقع الالتهاب. يقوم الهيستامين بتنظيم ثنائي الاتجاه للتكاثر والتمايز والنشاط الوظيفي للأرومات الليفية ، وبالتالي قد يكون ذا أهمية في الظواهر التعويضية. يتم أيضًا التوسط في التأثيرات المعدلة للهستامين بواسطة النيوكليوتيدات الحلقية.

بالنسبة لتفاعلات الأمينات الحيوية في بؤرة الالتهاب ، فمن المعروف أن الهيستامين من خلال مستقبلات Hi يمكن أن يحفز أو يعزز تخليق البروستاجلاندين ، ومن خلال مستقبلات H - للتثبيط. تتفاعل الأمينات الحيوية المنشأ مع بعضها البعض ومع البراديكينين والنيوكليوتيدات والنيوكليوسيدات ، والمادة P في زيادة نفاذية الأوعية الدموية. يتم تعزيز تأثير توسع الأوعية من الهيستامين بالاشتراك مع أستيل كولين ، سيروتونين ، براديكينين.

المصدر الرئيسي الإنزيمات الليزوزوميةفي بؤرة الالتهاب توجد البلعمات - الخلايا المحببة والوحيدات الضامة. على الرغم من الأهمية الكبيرة في التسبب في التهاب البلعمة ، فإن البلعمة هي في الأساس ناقلات متنقلة لمعدلات وسيطة تفرز خارج الخلية. يتم إطلاق المحتويات الليزوزومية أثناء تحفيزها الكيميائي ، والهجرة ، والبلعمة ، والضرر ، والموت. المكونات الرئيسية للجسيمات الحالة في البشر هي البروتينات المحايدة - الإيلاستاز ، والكاثيبسين G ، والكولاجينازات الموجودة في الحبيبات الأولية ، اللازوردية ، العدلات. في عمليات الحماية من مضادات الميكروبات ، بما في ذلك الالتهاب ، تنتمي البروتينات إلى عوامل "الدرجة الثانية" بعد الاعتماد على الأكسجين (الميلوبيروكسيديز - بيروكسيد الهيدروجين) والآليات المستقلة عن الأكسجين مثل اللاكتوفيرين والليزوزيم. أنها توفر أساسا تحلل الكائنات الحية الدقيقة المقتولة بالفعل. الآثار الرئيسية للبروتينات هي التوسط وتعديل الظواهر الالتهابية ، بما في ذلك تلف الأنسجة. يتم تنفيذ التأثيرات الوسيطة والتشكيلية للبروتينات فيما يتعلق بنفاذية الأوعية الدموية ، والهجرة ، والبلعمة.

تحدث زيادة في نفاذية الأوعية الدموية تحت تأثير الإنزيمات الليزوزومية بسبب تحلل المصفوفة تحت البطانية ، وترقق الخلايا البطانية وتفتيتها ويصاحبها نزيف وتجلط. تشكل الإنزيمات الليزوزومية ، التي تشكل أو تشطر أهم المواد الكيماوية ، مُعدِّلات لتسلل الكريات البيض. بادئ ذي بدء ، يتعلق هذا بمكونات النظام التكميلي و kallikrein-kinin.

يمكن للأنزيمات الليزوزومية ، اعتمادًا على التركيز ، أن تعزز أو تمنع هجرة العدلات. فيما يتعلق بالبلعمة ، فإن البروتينات المحايدة لها أيضًا عدد من التأثيرات. على وجه الخصوص ، يمكن أن يشكل الإيلاستاز C3b opsonin ؛ C3b مهم أيضًا لالتصاق الجسيمات بسطح العدلات. وبالتالي ، فإن العدلة تزود نفسها بآلية لتعزيز البلعمة. يزيد كل من الكاتيبسين G والإيلاستاز من تقارب مستقبل Fc لغشاء العدلات لمجمعات الغلوبولين المناعي ، وبالتالي يعززان كفاءة امتصاص الجسيمات.

بفضل قدرة الإنزيمات الليزوزومية على تنشيط النظام التكميلي ، kallikrein-kinin ، التخثر وانحلال الفبرين ، لإطلاق السيتوكينات واللمفوكينات ، يتطور الالتهاب ويستمر لفترة طويلة.

أهم عقار البروتينات الكاتيونية غير الأنزيمية ،الموجودة في كل من الحبيبات اللازوردية والحبيبات النوعية من العدلات ، هي نشاطها العالي كمبيد للميكروبات. في هذا الصدد ، هم في تفاعل تآزري مع نظام myeloperoxidase - بيروكسيد الهيدروجين. يتم امتصاص البروتينات الكاتيونية على الغشاء سالب الشحنة للخلية البكتيرية عن طريق التفاعل الكهروستاتيكي. نتيجة لذلك ، تتعطل نفاذية الغشاء وهيكله ويحدث موت الكائنات الحية الدقيقة ، وهو شرط أساسي لتحللها الفعال اللاحق بواسطة البروتينات الليزوزومية. تتوسط البروتينات الموجبة خارج الخلية في زيادة نفاذية الأوعية الدموية (بشكل رئيسي عن طريق تحفيز إفراز الخلايا البدينة وإطلاق الهيستامين) ، والالتصاق وهجرة الكريات البيض.

المصدر الرئيسي السيتوكينات(monokines) في الالتهاب يتم تحفيزها وحيدات الضامة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنتاج هذه البولي ببتيدات بواسطة العدلات والخلايا الليمفاوية والخلايا البطانية وغيرها من الخلايا. أفضل السيتوكينات المدروسة هي الإنترلوكين 1 (IL-1) وعامل نخر الورم (TNF). تزيد السيتوكينات من نفاذية الأوعية الدموية (بطريقة لا تعتمد على النيتروفيل) ، والتصاق وهجرة الكريات البيض. إلى جانب الخصائص المؤيدة للالتهابات ، يمكن أن تلعب السيتوكينات أيضًا دورًا في الدفاع المباشر عن الجسم ، وتحفيز العدلات والوحيدات لقتل وامتصاص وهضم الكائنات الحية الدقيقة الغازية ، فضلاً عن تعزيز البلعمة عن طريق طمس العامل الممرض.

من خلال تحفيز تطهير الجروح وتكاثر الخلايا والتمايز ، تعزز السيتوكينات عمليات الإصلاح. إلى جانب ذلك ، يمكنهم التوسط في تدمير الأنسجة (تدهور مصفوفة الغضروف وارتشاف العظام) ، وبالتالي ، يلعبون دورًا في التسبب في أمراض النسيج الضام ، وخاصة التهاب المفاصل الروماتويدي.

يتسبب عمل السيتوكينات أيضًا في عدد من التأثيرات الأيضية التي تكمن وراء المظاهر العامة للالتهاب - الحمى ، والنعاس ، وفقدان الشهية ، والتغيرات الأيضية ، وتحفيز خلايا الكبد لتحسين تخليق بروتينات المرحلة الحادة ، وتنشيط نظام الدم ، إلخ.

تتفاعل السيتوكينات مع بعضها البعض ، مع البروستاجلاندين ، والببتيدات العصبية والوسطاء الآخرين.

يشمل عدد من الوسطاء الالتهابيين أيضًا اللمفوكينات- عديد الببتيدات التي تنتجها الخلايا الليمفاوية المنشطة. أكثر اللمفوكينات التي تم دراستها والتي تعدل الاستجابة الالتهابية هي عامل تثبيط البلاعم ، عامل تنشيط البلاعم ، إنترلوكين -2. تنسق اللمفوكينات تفاعل العدلات والضامة والخلايا الليمفاوية ، وبالتالي تنظم الاستجابة الالتهابية بشكل عام.

مستقلبات الأكسجين النشط ،بادئ ذي بدء ، الجذور الحرة - جذري أنيون فوق أكسيد ، هيدروكسيل جذري H O ، بيرهيدروكسيل ، بسبب وجود واحد أو أكثر من الإلكترونات غير الزوجية في مدارها الخارجي ، زادت من التفاعل مع الجزيئات الأخرى ، وبالتالي ، إمكانات مدمرة كبيرة ، وهو أمر مهم في التسبب في الالتهاب. مصدر الجذور الحرة ، بالإضافة إلى الوسائط الأخرى المشتقة من الأكسجين ومعدلات الالتهاب - بيروكسيد الهيدروجين (H 2 0 2) ، والأكسجين المفرد (f0 2) ، والهيبوكلوريت (HOC1) هي: الانفجار التنفسي للخلايا البلعمية أثناء تحفيزها ، والأراكيدونيك تتالي الحمض في عملية تكوين الإيكوزانويد ، والعمليات الأنزيمية في الشبكة الإندوبلازمية والبيروكسيسومات ، والميتوكوندريا ، والعصارة الخلوية ، وكذلك الأكسدة الذاتية للجزيئات الصغيرة مثل الهيدروكينون ، والليوكوفلافين ، والكاتيكولامينات ، إلخ.

يتمثل دور مستقلبات الأكسجين النشط في الالتهاب ، من ناحية ، في زيادة قدرة الخلايا البلعمية على قتل الجراثيم ، ومن ناحية أخرى ، في وظائفها الوسيطة والتشكيلية. يرجع الدور الوسيط لمستقلبات الأكسجين النشطة إلى قدرتها على التسبب في أكسدة الدهون وأكسدة البروتينات والكربوهيدرات وتلف الأحماض النووية. هذه التغيرات الجزيئية تكمن وراء الظاهرة التي تسببها مستقلبات الأكسجين النشطة التي تتميز بالالتهاب - زيادة نفاذية الأوعية الدموية (بسبب تلف الخلايا البطانية) ، وتحفيز الخلايا البلعمية.

دور المغير , يمكن أن تكون مستقلبات الأكسجين النشط في تعزيز الظواهر الالتهابية (عن طريق تحفيز إطلاق الإنزيمات والتفاعل معها في تلف الأنسجة ؛ ليس فقط بدء ، ولكن أيضًا تعديل سلسلة حمض الأراكيدونيك) ، وفي التأثيرات المضادة للالتهابات (بسبب تثبيط هيدرولازات الليزوزومات والوسائط الأخرى للالتهاب).

مستقلبات الأكسجين النشط مهمة في الحفاظ على الالتهاب المزمن.

يشمل الوسطاء والمعدِّلات الالتهابية أيضًا نيوروببتيد- المواد التي تطلقها الألياف C نتيجة التنشيط بواسطة عامل التهابي لمستقبلات الألم متعددة الوسائط ، والتي تلعب دورًا مهمًا في ظهور ردود الفعل المحورية في الفروع النهائية للخلايا العصبية الأولية (الحسية). أكثر المواد التي تمت دراستها هي المادة P ، الببتيد المرتبط بالكالسيتونين المرتبط بالجينات ، Neuropeptides تزيد من نفاذية الأوعية الدموية ، وتتوسط هذه القدرة إلى حد كبير وسطاء نشأت من الخلايا البدينة. هناك اتصالات غشائية بين الأعصاب غير النخاعية والخلايا البدينة ، والتي توفر الاتصال بين الجهاز العصبي المركزي وبؤرة الالتهاب.

تتفاعل الببتيدات العصبية بشكل تآزري لزيادة نفاذية الأوعية الدموية فيما بينها ومع الهستامين ، البراديكينين ، C5a ، وهو عامل ينشط الصفائح الدموية ، الليكوترين B4 ؛ بالتضاد مع ATP والأدينوزين. كما أن لها تأثيرًا محفزًا على وظيفة العدلات والتوظيف السام للخلايا ، وتعزز التصاق العدلات ببطانة الوريد. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل الببتيدات العصبية على زيادة حساسية مستقبلات الألم تجاه عمل الوسطاء المختلفين ، ولا سيما البروستاغلاندين E2 والبروستاسكلين ، وبالتالي المشاركة في إعادة بناء الألم الالتهابي.

بالإضافة إلى المواد المذكورة أعلاه ، يشمل الوسطاء الالتهابيون أيضًا أسيتيل كوليف والكاتيكولامينات ،أطلق عند إثارة الكولين والهياكل الأدرينالية. يسبب الأسيتيل كولين توسع الأوعية ويلعب دورًا في آلية منعكس عصبي لتضخم الشرايين أثناء الالتهاب. يمنع النوربينفرين والأدرينالين نمو نفاذية الأوعية الدموية ، ويعملان بشكل أساسي كمعدلات للالتهاب.

. الباب الثاني
تكاثر الخلايا. مشاكل تكاثر الخلايا في الطب.
2.1. دورة حياة الخلية.
تقول نظرية الخلية أن الخلايا تخرج من الخلايا بتقسيم الأصل. يستثني هذا الموقف تكوين الخلايا من مادة غير خلوية. يسبق انقسام الخلايا مضاعفة أجهزتها الصبغية ، وتخليق الحمض النووي في كل من الكائنات حقيقية النواة والكائنات بدائية النواة.

يُطلق على عمر الخلية من الانقسام إلى الانقسام اسم الخلية أو دورة الحياة. تختلف قيمته بشكل كبير: بالنسبة للبكتيريا تتراوح من 20 إلى 30 دقيقة ، وللحذاء 1-2 مرات في اليوم ، وللأميبا حوالي 1.5 يوم. تمتلك الخلايا متعددة الخلايا أيضًا قدرة مختلفة على الانقسام. في بداية التطور الجنيني ، غالبًا ما ينقسمون ، وفي الكائن الحي البالغ ، يفقدون هذه القدرة في الغالب ، منذ أن أصبحوا متخصصين. ولكن حتى في الكائن الحي الذي وصل إلى التطور الكامل ، يجب أن تنقسم العديد من الخلايا لتحل محل الخلايا البالية التي تنسلخ باستمرار ، وفي النهاية ، هناك حاجة إلى خلايا جديدة لعلاج الجروح.

وبالتالي ، في بعض مجموعات الخلايا ، يجب أن يحدث الانقسام طوال الحياة. مع وضع ذلك في الاعتبار ، يمكن تقسيم جميع الخلايا إلى ثلاث فئات:

1. بحلول الوقت الذي يولد فيه الطفل ، تصل الخلايا العصبية إلى حالة تخصصية عالية ، وتفقد قدرتها على التكاثر ، وفي عملية التكوّن ، يتناقص عددها باستمرار. هذا الظرف أيضا له جانب واحد جيد. إذا كانت الخلايا العصبية تنقسم ، فإن الوظائف العصبية العليا (الذاكرة ، التفكير) ستضطرب.

2. هناك فئة أخرى من الخلايا عالية التخصص أيضًا ، ولكن نظرًا لتقشرها المستمر ، يتم استبدالها بأخرى جديدة ، ويتم تنفيذ هذه الوظيفة بواسطة خلايا من نفس الخط ، ولكنها ليست متخصصة بعد ولم تفقد القدرة على الانقسام. تسمى هذه الخلايا تجديد الخلايا. ومن الأمثلة على ذلك الخلايا التي تتجدد باستمرار في الظهارة المعوية ، الخلايا المكونة للدم. حتى الخلايا العظمية قادرة على التكوّن من خلايا غير متخصصة (يمكن ملاحظة ذلك أثناء التجديد الإصلاحي لكسور العظام). تسمى مجموعات الخلايا غير المتخصصة التي تحتفظ بالقدرة على الانقسام بالخلايا الجذعية.

3. الفئة الثالثة من الخلايا هي استثناء ، عندما تتمكن الخلايا المتخصصة للغاية ، في ظل ظروف معينة ، من دخول الدورة الانقسامية. هذه خلايا ذات عمر طويل وحيث نادراً ما يحدث انقسام الخلية بعد اكتمال النمو. مثال على ذلك خلايا الكبد. ولكن إذا تمت إزالة ثلثي الكبد من حيوان تجريبي ، فسيتم استعادته إلى حجمه السابق في أقل من أسبوعين. نفس الشيء هو خلايا الغدد التي تنتج الهرمونات: في ظل الظروف العادية ، القليل منها فقط قادر على التكاثر ، وفي ظل الظروف المتغيرة ، يمكن أن يبدأ معظمهم في الانقسام.

تعني دورة الخلية التكرار المتكرر للأحداث المتتالية التي تستغرق فترة زمنية معينة. عادة ما يتم تصوير العمليات الدورية بيانياً في شكل دوائر.

تنقسم دورة الخلية إلى جزأين: الانقسام والفاصل الزمني بين نهاية الانقسام الفتيلي وبداية المرحلة التالية - الطور البيني. أتاحت طريقة التصوير الشعاعي الذاتي إثبات أنه خلال الطور البيني ، لا تؤدي الخلية وظائفها المتخصصة فحسب ، بل تصنع الحمض النووي أيضًا. كانت تسمى هذه الفترة من الطور البيني الاصطناعية (S). يبدأ بعد حوالي 8 ساعات من الانقسام وينتهي بعد 7-8 ساعات. كان يسمى الفاصل الزمني بين فترة S والانقسام ما قبل التخليق (G1 - 4 ساعات) بعد الاصطناعية ، قبل الانقسام نفسه - ما بعد التخليق (G2). يحدث لمدة ساعة تقريبًا.

وهكذا ، يتم تمييز أربع مراحل في دورة الخلية ؛ الانقسام ، فترة G1 ، فترة S ، فترة G2.

إن إنشاء حقيقة المضاعفة في الطور البيني للحمض النووي يعني أنه خلال فترة وجودها لا تستطيع الخلية أداء وظائف متخصصة ، فهي مشغولة ببناء الهياكل الخلوية ، وتوليف مواد البناء التي تضمن نمو الخلايا الوليدة ، وتراكم تنفق الطاقة أثناء الانقسام الفتيلي نفسه ، تخليق إنزيمات معينة لتكرار الحمض النووي ... لذلك ، يجب على الخلايا البينية من أجل أداء وظائفها المحددة مسبقًا بواسطة البرنامج الجيني (تصبح متخصصة للغاية) أن تخرج مؤقتًا أو دائمًا من الدورة خلال فترة G0 ، أو تظل في G1 الممتد (لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية في حالة خلايا الخلايا في تمت ملاحظة فترات G0 و G1 ، حيث إنها خلايا لكل دورة). وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى أنه في الكائنات الحية متعددة الخلايا الناضجة ، من المعروف أن معظم الخلايا تقع في فترة G0.

كما ذكرنا سابقًا ، تحدث الزيادة في عدد الخلايا فقط بسبب انقسام الخلية الأصلية ، والتي تسبقها مرحلة من التكاثر الدقيق للمادة الوراثية وجزيئات الحمض النووي والكروموسومات.

يشمل الانقسام الانقسامي حالات جديدة من الخلايا: تتحول الكروموسومات الطور البيني ، والكروموسومات غير المكثفة والمضاعفة بالفعل إلى شكل مضغوط من الكروموسومات الانقسامية ، ويتم تشكيل جهاز انقسام متباين ، والذي يشارك في نقل الكروموسومات ، وتتشعب الكروموسومات إلى أقطاب متقابلة ويحدث الانقسام الخلوي. عادة ما تنقسم عملية التقسيم غير المباشر إلى المراحل الرئيسية التالية: الطور الأولي ، الطور ، الطور الطوري ، الطور البعيدة. الانقسام مشروط ، لأن الانقسام هو عملية مستمرة ويحدث تغيير المرحلة تدريجياً. المرحلة الوحيدة التي لها بداية حقيقية هي الطور ، وفيها

يبدأ تباعد الكروموسومات. تختلف مدة المراحل الفردية (في المتوسط ​​، الطور الأولي والطور البعيدة - 30-40 "، الطور الطوري والطور الطوري - 7-15"). في بداية الانقسام الفتيلي ، تحتوي الخلية البشرية على 46 كروموسومًا ، كل منها يتكون من نصفين متطابقين - كروماتيدات (تسمى الكروماتيدات أيضًا كروموسوم S ، وكروموسوم يتكون من 2 كروموسوم - كروموسوم د).

واحدة من أبرز الظواهر التي لوحظت في الانقسام هو تكوين مغزل الانشطار. إنه يضمن محاذاة الكروموسومات d في مستوى واحد ، في منتصف الخلية ، وحركة الكروموسومات S إلى القطبين. يتم تشكيل مغزل الانقسام بواسطة المريكزات لمركز الخلية. تتشكل الأنابيب الدقيقة في السيتوبلازم من بروتين توبولين.

في فترة G1 ، تحتوي كل خلية على مريكزين ، وبحلول وقت الانتقال إلى فترة G2 ، يتم تكوين مركز ابنة بالقرب من كل مركز ، ويتكون زوجان في المجموع.

في الطور الأولي ، يبدأ زوج واحد من المريكزات في التحرك إلى قطب واحد ، والآخر إلى الآخر.

تبدأ مجموعة من الأنابيب الدقيقة بين القطبين والكروموسومات بالتشكل بين أزواج من المريكزات تجاه بعضها البعض.

في نهاية الطور الأولي ، يتفكك الغلاف النووي ، وتختفي النواة من الوجود ، وتتصاعد الكروموسومات (د) ، وينتقل مغزل الانقسام إلى منتصف الخلية ، وتجد الكروموسومات d نفسها في الفراغات بين الأنابيب الدقيقة للمغزل.

خلال الطور الأولي ، تخضع الكروموسومات D لمسار تكثيف من الهياكل الخيطية إلى الهياكل الشبيهة بالقضيب. التقصير والسمك (تستمر الكروموسومات d لبعض الوقت في الطور الفوقي ، ونتيجة لذلك يكون للكروموسومات d الطورية كثافة كافية. يكون السنترومير مرئيًا بوضوح في الكروموسومات ، ويقسمها إلى أذرع متساوية أو غير متساوية ، تتكون من 2 S متجاورة - في بداية طور الطور ، تبدأ الكروموسومات S (الكروماتيدات) في الانتقال من المستوى الاستوائي إلى القطبين. ويبدأ الطور الانبثاق بتقسيم المنطقة المركزية لكل كروموسوم ، ونتيجة لذلك اثنين من الكروموسومات S من كل كروموسوم d منفصلة تمامًا عن بعضها البعض.لذلك ، تتلقى كل خلية ابنة مجموعة متطابقة من 46 كروموسوم S بعد فصل السنترومير ، يبدأ نصف كروموسومات 92 S في الانتقال إلى قطب واحد ، والنصف الآخر إلى الآخر.

حتى اليوم ، لم يتم تأسيسها بدقة تحت تأثير ما يجبر حركة الكروموسومات على القطبين. هناك عدة إصدارات:

1. يوجد في مغزل الانقسام شعيرات تحتوي على أكتين (بالإضافة إلى بروتينات عضلية أخرى) ، ومن الممكن أن تتولد هذه القوة بنفس الطريقة كما في خلايا العضلات.

2. ترجع حركة الكروموسومات إلى انزلاق الأنابيب الدقيقة الصبغية على طول الأنابيب الدقيقة المستمرة (بين القطبية) ذات القطبية المعاكسة (McItosh ، 1969 ، Margolis ، 1978).

3. يتم تنظيم معدل حركة الكروموسومات بواسطة الأنابيب الدقيقة الحركية من أجل ضمان الفصل المنظم للكروماتيدات. على الأرجح ، تتعاون جميع الآليات المذكورة أعلاه لتنفيذ التوزيع الدقيق رياضيًا للمادة الوراثية بين الخلايا الوليدة.

قرب نهاية الطور الصاعد وبداية الطور النهائي ، في منتصف الخلية الممدودة ، يبدأ تكوين انقباض ، ويشكل ما يسمى أخدود الانقسام ، والذي يقسم الخلية إلى خليتين ابنتيتين. تشارك خيوط الأكتين في تكوين الأخدود. ولكن مع تعمق الأخاديد ، ترتبط الخلايا ببعضها البعض بواسطة حزمة من الأنابيب الدقيقة ، تسمى الجسم المتوسط ​​، والباقي منها موجود لبعض الوقت في الطور البيني. بالتوازي مع الحركية الخلوية ، في كل قطب ، يتم تفكيك الكروموسومات بترتيب عكسي من الكروموسومات إلى المستوى النووي. أخيرًا ، تأخذ المادة الوراثية شكل كتل من الكروماتين ، إما معبأة بإحكام أو غير مكثفة. يتم إعادة تشكيل النواة ، الغلاف النووي المحيط بالكروماتين والكاريوبلازم. وبالتالي ، نتيجة لانقسام الخلايا الانقسامية ، تكون الخلايا الوليدة حديثًا متطابقة مع بعضها البعض وهي نسخة من الخلية الأم ، وهو أمر مهم للنمو والتطور والتمايز اللاحق للخلايا والأنسجة.
2.2. آلية تنظيم النشاط الانقسامي
يوفر الحفاظ على عدد الخلايا عند مستوى ثابت معين التوازن الشامل. على سبيل المثال ، عدد كريات الدم الحمراء والكريات البيض في الجسم السليم مستقر نسبيًا ، على الرغم من حقيقة أن هذه الخلايا تموت ، إلا أنها تتجدد باستمرار. لذلك ، يجب تنظيم معدل تكوين الخلايا الجديدة لمطابقة معدل موت الخلية.

للحفاظ على التوازن ، من الضروري أن يكون عدد الخلايا المتخصصة المختلفة في الجسم والوظائف التي يجب أن تؤديها تحت سيطرة آليات تنظيمية مختلفة تحافظ على كل هذا في حالة مستقرة.

في كثير من الحالات ، تُعطى الخلايا إشارة تفيد بضرورة زيادة نشاطها الوظيفي ، وقد يتطلب ذلك زيادة في عدد الخلايا. على سبيل المثال ، إذا انخفض محتوى الكالسيوم في الدم ، فإن خلايا الغدة الجار درقية تزيد من إفراز الهرمون ، ويصل مستوى الكالسيوم إلى المستوى الطبيعي. ولكن إذا كان النظام الغذائي للحيوان يفتقر إلى الكالسيوم ، فلن يؤدي الإنتاج الإضافي للهرمون إلى زيادة محتوى هذا العنصر في الدم ، وفي هذه الحالة تبدأ خلايا الغدة الدرقية في الانقسام بسرعة ، مما يؤدي إلى زيادة عددها. يؤدي إلى زيادة أخرى في تخليق الهرمون. وبالتالي ، يمكن أن يؤدي انخفاض وظيفة أو أخرى إلى زيادة عدد الخلايا التي توفر هذه الوظائف.

في الأشخاص الذين يدخلون المرتفعات ، يزداد عدد كريات الدم الحمراء بشكل حاد (على ارتفاع أقل من 02) من أجل تزويد الجسم بالكمية اللازمة من الأكسجين. تستجيب الخلايا الكلوية لانخفاض الأكسجين وتزيد من إفراز الإريثروبويتين ، مما يعزز تكون الدم. بعد تكوين عدد كافٍ من كريات الدم الحمراء الإضافية ، يختفي نقص الأكسجة وتقلل الخلايا التي تنتج هذا الهرمون من إفرازه إلى المستوى المعتاد.

لا يمكن للخلايا المتمايزة تمامًا الانقسام ، ولكن مع ذلك يمكن أن يزيد عددها بسبب الخلايا الجذعية التي نشأت منها. لا يمكن أن تنقسم الخلايا العصبية تحت أي ظرف من الظروف ، لكن يمكنها زيادة وظيفتها عن طريق زيادة عملياتها ومضاعفة الروابط بينها.

وتجدر الإشارة إلى أنه في البالغين ، تظل نسبة الأحجام الإجمالية للأعضاء المختلفة ثابتة إلى حد ما. مع انتهاك مصطنع للنسبة الحالية لحجم العضو ، فإنه يميل إلى القاعدة (يؤدي إزالة كلية واحدة إلى زيادة في الأخرى).

أحد المفاهيم التي تشرح هذه الظاهرة هو أن تكاثر الخلايا يتم تنظيمه بواسطة مواد خاصة - keylons. من المفترض أن لديهم خصوصية للخلايا من أنواع مختلفة ، أنسجة الأعضاء. يُعتقد أن انخفاض عدد المفاتيح الرئيسية يحفز تكاثر الخلايا ، على سبيل المثال ، أثناء التجديد. حاليًا ، تتم دراسة هذه المشكلة بعناية من قبل العديد من المتخصصين. تم الحصول على البيانات التي تفيد بأن keylons عبارة عن بروتينات سكرية ذات وزن جزيئي يتراوح بين 30.000 - 50000.

2.3 أنواع غير منتظمة من تكاثر الخلايا
أميتوسيس... يوصف الانقسام المباشر ، أو amitosis ، قبل الانقسام الانقسامي ، ولكنه أقل شيوعًا. Amitosis هو انقسام خلوي تكون فيه النواة في حالة الطور البيني. في هذه الحالة ، لا يوجد تكاثف للكروموسومات وتشكيل مغزل انشطار. بشكل رسمي ، يجب أن يؤدي التصلب إلى ظهور خليتين ، ولكن في أغلب الأحيان يؤدي إلى انقسام النواة وظهور خلايا ثنائية أو متعددة النوى.

يبدأ الانقسام amitotic بتفتيت النواة ، متبوعًا بتقسيم النواة عن طريق الانقباض (أو الانقلاب). يمكن أن يكون هناك انقسام متعدد للنواة ، كقاعدة غير متساوية الحجم (في العمليات المرضية). أظهرت العديد من الملاحظات أن amitosis موجود دائمًا تقريبًا في الخلايا التي تموت وتتحلل وغير قادرة على إنتاج عناصر كاملة في المستقبل. لذلك ، عادةً ما يحدث الانقسام amitotic في الأغشية الجنينية للحيوانات ، في الخلايا الجريبية للمبيض ، في الخلايا العملاقة للأرومة الغاذية. Amitosis له قيمة إيجابية في عملية تجديد الأنسجة أو الأعضاء (amitosis التجديدي). يقترن التصلب في الخلايا الشائخة باضطرابات في عمليات التخليق الحيوي ، بما في ذلك النسخ المتماثل وإصلاح الحمض النووي والنسخ والترجمة. تتغير الخصائص الفيزيائية والكيميائية لبروتينات كروماتين نواة الخلية ، وتكوين السيتوبلازم ، وبنية ووظائف العضيات ، مما يؤدي إلى اضطرابات وظيفية على جميع المستويات اللاحقة - الخلوية والأنسجة والعضو والكائن الحي. مع نمو التدمير وانقراض الاستعادة ، يحدث موت الخلايا الطبيعي. في كثير من الأحيان ، يحدث amitosis في العمليات الالتهابية والأورام الخبيثة (amitosis المستحث).

بطانة الرحم.عندما تتعرض الخلايا لمواد تدمر الأنابيب الدقيقة للمغزل ، يتوقف الانقسام ، وستواصل الكروموسومات دورة تحولاتها: التكاثر ، مما يؤدي إلى التكوين التدريجي للخلايا متعددة الصيغ الصبغية - 4 ص .8 ص ، إلخ. عملية التحول هذه تسمى بطريقة أخرى الإنتاج الداخلي. تُستخدم قدرة الخلايا على الانتباذ البطاني الداخلي في تربية النباتات للحصول على خلايا بها مجموعة متعددة من الكروموسومات. لهذا ، يتم استخدام الكولشيسين ، فينبلاستين ، تدمير خيوط مغزل الأكروماتين. الخلايا متعددة الصبغيات (ثم النباتات البالغة) كبيرة الحجم ، والأعضاء الخضرية لهذه الخلايا كبيرة ، مع إمداد كبير من العناصر الغذائية. في البشر ، يحدث التكاثر الداخلي في بعض خلايا الكبد وخلايا عضلة القلب.

نتيجة أخرى نادرة لداء البطانة هي الخلايا متعددة الخطوط. أثناء تعدد الخيوط في الفترة S ، نتيجة لتكرار وعدم انفصال الخيوط الصبغية ، يتم تكوين بنية متعددة الخيوط ومتعددة الخطوط. وهي تختلف عن الكروموسومات الانقسامية بحجمها الكبير (200 مرة أطول). تم العثور على هذه الخلايا في الغدد اللعابية لل dipterans ، في النوى الكبيرة من ciliates. على الكروموسومات متعددة الخطوط ، الانتفاخات مرئية ، نفث (مواقع النسخ) - تعبير عن النشاط الجيني. هذه الكروموسومات هي أهم عنصر في البحث الجيني.
2.4 مشاكل تكاثر الخلايا في الطب.
من المعروف أن الأنسجة ذات معدل تجديد الخلايا العالي تكون أكثر حساسية لتأثيرات الطافرات المختلفة من الأنسجة التي تتجدد الخلايا فيها ببطء. ومع ذلك ، على سبيل المثال ، قد لا يظهر الضرر الإشعاعي على الفور ولا يضعف بالضرورة مع العمق ، بل إنه أحيانًا يضر الأنسجة العميقة أكثر من الأنسجة السطحية. عندما يتم تشعيع الخلايا بالأشعة السينية أو أشعة جاما ، تحدث انتهاكات جسيمة في دورة حياة الخلايا: الكروموسومات الانقسامية تغير شكلها ، وتحدث فواصلها ، يليها اتصال غير صحيح للشظايا ، وأحيانًا تختفي الأجزاء الفردية من الكروموسومات تمامًا. قد تحدث تشوهات في المغزل (ليس قطبين في الخلية ، بل ثلاثة) ، مما يؤدي إلى فصل غير متساوٍ للكروماتيدات. في بعض الأحيان يكون الضرر الذي يلحق بالخلية (جرعات كبيرة من الإشعاع) بالغ الأهمية بحيث لا تنجح جميع محاولات الخلية لبدء الانقسام الفتيلي ويتوقف الانقسام.

يمكن تفسير التأثير المماثل للإشعاع جزئيًا من خلال استخدامه في علاج الأورام. الغرض من التشعيع ليس قتل الخلايا السرطانية في الطور البيني ، ولكن لجعلها تفقد قدرتها على الانقسام ، مما يؤدي إلى إبطاء نمو الورم أو إيقافه. يمكن أن يتسبب الإشعاع بجرعات غير قاتلة للخلية في حدوث طفرات ، مما يؤدي إلى زيادة تكاثر الخلايا المتغيرة ويؤدي إلى نمو خبيث ، كما يحدث غالبًا مع أولئك الذين عملوا مع الأشعة السينية دون معرفة مخاطرها.

تؤثر العديد من المواد الكيميائية ، بما في ذلك الأدوية ، على تكاثر الخلايا. على سبيل المثال ، قلويد الكولشيسين (الموجود في كورم الكولشيكوم) كان أول دواء لتخفيف آلام المفاصل في النقرس. اتضح أن له أيضًا تأثيرًا آخر - إيقاف الانقسام عن طريق الارتباط بالبروتينات مع الأنابيب التي تتكون منها الأنابيب الدقيقة. وهكذا ، فإن الكولشيسين ، مثل العديد من الأدوية الأخرى ، يمنع تكوين المغزل الانشطاري.

على هذا الأساس ، تُستخدم القلويدات مثل فينبلاستين وفينكريستين لعلاج أنواع معينة من الأورام الخبيثة ، باعتبارها جزءًا من ترسانة الأدوية الحديثة المضادة للسرطان للعلاج الكيميائي. وتجدر الإشارة إلى أن قدرة المواد مثل الكولشيسين على وقف الانقسام الفتيلي تستخدم كطريقة لتحديد الكروموسومات لاحقًا في علم الوراثة الطبية.

من الأهمية بمكان بالنسبة للطب قدرة الخلايا المتمايزة (علاوة على ذلك ، الجنس) على الحفاظ على فعاليتها في الانتشار ، مما يؤدي أحيانًا إلى تطور أورام في المبيض ، في القسم الذي تُرى فيه صفائح الخلايا والأنسجة والأعضاء ، والتي هي "خليط". يتم الكشف عن قصاصات من الجلد ، وبصيلات الشعر ، والشعر ، والأسنان القبيحة ، وقطع العظام ، والغضاريف ، والأنسجة العصبية ، وشظايا العين ، وما إلى ذلك ، الأمر الذي يتطلب تدخلاً جراحيًا عاجلاً.

2.5 علم أمراض تكاثر الخلايا
شذوذ الدورة الانقسامية.. يمكن تغيير الإيقاع الانقسامي ، الذي عادة ما يكون مناسبًا للحاجة إلى استعادة الشيخوخة ، والخلايا الميتة ، في ظروف علم الأمراض. لوحظ تباطؤ في الإيقاع في الشيخوخة أو انخفاض الأوعية الدموية ، وزيادة في إيقاع الأنسجة مع أنواع مختلفة من الالتهابات ، والتأثيرات الهرمونية ، والأورام ، إلخ.

الخلية هي وحدة أولية لجميع الكائنات الحية. لا توجد حياة خارج الزنزانة. يحدث تكاثر الخلية فقط عن طريق تقسيم الخلية الأصلية ، والتي يسبقها تكاثر مادتها الجينية. يتم تنشيط انقسام الخلايا نتيجة التعرض لعوامل خارجية أو داخلية. تسمى عملية انقسام الخلية من لحظة تنشيطها بالانتشار. بمعنى آخر ، الانتشار هو تكاثر الخلايا ، أي زيادة في عدد الخلايا (في الثقافة أو الأنسجة) ، تحدث عن طريق الانقسامات الانقسامية. عادة ما يسمى عمر الخلية على هذا النحو ، من الانقسام إلى الانقسام ، دورة الخلية.

مقدمة 3
الفصل الأول.الانتشار 4
دورة الخلية 5
تنظيم دورة الخلية 6
المنظمون الخارجيون للانتشار 7
المنظمون الداخليون للانتشار 7
المسارات التنظيمية لـ CDK 8
اللائحة G1 المرحلة 10
تنظيم المرحلة 11
اللائحة G2 المرحلة 12
تنظيم الانقسام 12
تلف الحمض النووي 13
1.10.1 طرق لإصلاح تكسر الحمض النووي مزدوج الشريطة 13
1.10.2 الاستجابة الخلوية لتلف الحمض النووي وتنظيمه 14
1.11. تجديد الأنسجة 15
1.11.1 أشكال التجديد 16
1.11.2. تنظيم تجديد الأنسجة 17
الباب الثاني. 18- التهاب المفاصل الروماتويدي
2.1. العلامات المميزة للاستماتة 19
2.2. آلية موت الخلايا المبرمج 19
2.3 دور الاستماتة في الحماية من السرطان 20
2.4 تنظيم موت الخلايا المبرمج 21
المراجع 24

يحتوي العمل على ملف واحد

سميت الجامعة التربوية الحكومية الروسية على اسم A.I. Herzen

كلية الأحياء

عمل الدورة

تكاثر خلوي

SPb 2010
جدول المحتويات

المقدمة 3

الفصل الأول الانتشار 4

1. دورة الخلية 5
2. تنظيم دورة الخلية 6
3. المنظمون الخارجيون للانتشار 7
4. المنظمون الداخليون للانتشار 7
5. المسارات التنظيمية لـ CDK 8
6. تنظيم المرحلة G1 10
7. تنظيم المرحلة S. 11
8. تنظيم المرحلة G2 12
9. تنظيم الانقسام 12
10. تلف الحمض النووي 13

1.10.1 طرق لإصلاح فواصل الحمض النووي مزدوج الشريطة 13

1.10.2 الاستجابة الخلوية لتلف الحمض النووي وتنظيمه 14

1.11. تجديد الأنسجة 15

1.11.1 أشكال التجديد 16

1.11.2. تنظيم تجديد الأنسجة 17

الباب الثاني. توسع العين 18

2.1. العلامات المميزة لموت الخلايا المبرمج 19

2.2. آلية موت الخلايا المبرمج 19

2.3 دور موت الخلايا المبرمج في الحماية من السرطان 20

2.4 تنظيم موت الخلايا المبرمج 21

فهرس 24

مقدمة

الخلية هي وحدة أولية لجميع الكائنات الحية. لا توجد حياة خارج الزنزانة. يحدث تكاثر الخلية فقط عن طريق تقسيم الخلية الأصلية ، والتي يسبقها تكاثر مادتها الجينية. يتم تنشيط انقسام الخلايا نتيجة التعرض لعوامل خارجية أو داخلية. تسمى عملية انقسام الخلية من لحظة تنشيطهاالانتشار. وبعبارة أخرى ، الانتشار هو تكاثر الخلايا أي زيادة في عدد الخلايا (في الثقافة أو الأنسجة) ، تحدث عن طريق الانقسامات الانقسامية. عادة ما يسمى عمر الخلية على هذا النحو ، من الانقسام إلى الانقسامدورة الخلية.

في جسم الإنسان البالغ ، تمتلك خلايا الأنسجة والأعضاء المختلفة قدرة غير متساوية على الانقسام. بالإضافة إلى ذلك ، مع تقدم العمر ، تقل شدة تكاثر الخلايا (أي الفترة الفاصلة بينالانقسام المتساوي ). هناك مجموعات من الخلايا فقدت تمامًا القدرة على الانقسام. هذه ، كقاعدة عامة ، خلايا في المرحلة النهائية.التفاضلعلى سبيل المثال ناضجةالخلايا العصبية ، كريات الدم البيضاء الحبيبية، عضلات القلب ... في هذا الصدد ، فإن جهاز المناعة هو استثناء.خلايا B و T للذاكرة، والتي تكون في المرحلة الأخيرة من التمايز ، عندما يظهر منبه معين في الجسم على شكل منبه سابقًامولد المضاد قادرة على البدء في التكاثر. يقوم الجسم بتجديد الأنسجة باستمرار - أنواع مختلفة من الأنسجة الظهارية والأنسجة المكونة للدم. في مثل هذه الأنسجة ، توجد مجموعة من الخلايا التي تنقسم باستمرار ، لتحل محل أنواع الخلايا المستهلكة أو المحتضرة (على سبيل المثال ،خلايا القبو المعوية، خلايا الطبقة القاعدية للظهارة غلاف الخلايا المكونة للدمنخاع العظم ). هناك أيضًا خلايا في الجسم لا تتكاثر في ظل الظروف العادية ، ولكنها تستعيد هذه الخاصية في ظل ظروف معينة ، على وجه الخصوص ، إذا لزم الأمر.تجديد الأنسجة والأعضاء.

يتم تنظيم عملية تكاثر الخلايا بإحكام من قبل الخلية نفسها (تنظيم دورة الخلية ، وقف أو تباطؤ التوليفمستبد عوامل النمو ومستقبلاتها) وبيئتها المكروية (عدم تحفيز الاتصالات مع الخلايا المجاورة والمصفوفة ، توقف الإفراز و / أو التوليفباراكرين عوامل النمو). يؤدي انتهاك تنظيم الانتشار إلى انقسام الخلايا غير المحدود ، والذي بدوره يؤدي إلى تطوير عملية الأورام في الجسم.

الانتشار

الوظيفة الرئيسية المرتبطة ببدء الانتشار يفترضهاغشاء بلازميالخلايا. على سطحه تحدث الأحداث المرتبطة بانتقال الخلايا المستقرة إلى حالة نشطة تسبق الانقسام. يدرك غشاء البلازما للخلايا ، بسبب جزيئات المستقبل الموجودة فيه ، مختلف إشارات الانقسام الخلوي خارج الخلية ويضمن نقل المواد الضرورية إلى الخلية ، والتي تشارك في بدء الاستجابة التكاثرية. يمكن أن تكون إشارات Mitogenic اتصالات بين الخلايا ، بين الخلية والمصفوفة ، بالإضافة إلى تفاعل الخلايا مع المركبات المختلفة التي تحفز دخولها إلىدورة الخلية ، والتي تسمى عوامل النمو. تبدأ الخلية التي تلقت إشارة الانقسام الخيطي للانتشار عملية الانقسام.

دورة الخلية

دورة الخلية بأكملها يتكون من 4 مراحل: ما قبل التصنيع (G1) ،
الاصطناعية (S) ، ما بعد الاصطناعية (G2) والانقسام السليم (M).
بالإضافة إلى ذلك ، هناك ما يسمى بتوصيف فترة G0
حالة بقية الخلية. في فترة G1 ، تحتوي الخلايا علىثنائي الصيغة الصبغية
محتوى الحمض النووي لكل نواة. خلال هذه الفترة ، يبدأ نمو الخلايا ،
ويرجع ذلك أساسًا إلى تراكم البروتينات الخلوية ، والذي يرجع إلى
زيادة كمية الحمض النووي الريبي لكل خلية. بالإضافة إلى ذلك ، تبدأ الاستعدادات لتخليق الحمض النووي. في الفترة S القادمة ، هناك مضاعفة لعددالحمض النووي وبالتالي ، يتضاعف عدد الكروموسومات. تسمى مرحلة ما بعد التخليق G2 أيضًا قبلية. في هذه المرحلة ، يحدث التوليف النشطمرنا (رسول RNA). يتبع هذه المرحلة انقسام الخلايا الفعلي إلى قسمين أو الانقسام.

تقسيم الكل الخلايا حقيقية النواةالمرتبط بتكثيف مضاعف (منسوخة) الكروموسومات. نتيجة الانقسام هؤلاءالكروموسومات نقلها إلى الخلايا الوليدة. هذا النوع من انقسام الخلايا حقيقية النواة - الانقسام (من الانقسام اليوناني - الخيوط) - هو الطريقة الكاملة الوحيدة لزيادة عدد الخلايا. تنقسم عملية الانقسام الانقسامي إلى عدة مراحل: الطور الأولي ، الطور الأول ، الطور الطوري ، الطور الطوري ، الطور النهائي.

تنظيم دورة الخلية

الغرض من الآليات التنظيمية لدورة الخلية ليس تنظيم مرور دورة الخلية على هذا النحو ، ولكن لضمان ، في نهاية المطاف ، عصمة توزيع المواد الوراثية في عملية تكاثر الخلية. يعتمد تنظيم تكاثر الخلايا على تغيير حالات الانتشار النشط والسكون التكاثري... يمكن تقسيم العوامل التنظيمية التي تتحكم في تكاثر الخلايا تقريبًا إلى مجموعتين: خارج الخلية (أو خارجية) أو داخل الخلايا (أو داخلية).عوامل خارجيةفي البيئة المكروية للخلية وتتفاعل مع سطح الخلية. تشير العوامل التي تصنعها الخلية نفسها وتعمل بداخلها
عوامل داخلية... هذا التقسيم تعسفي إلى حد ما ، لأن بعض العوامل ، التي تكون داخلية فيما يتعلق بالخلية المنتجة لها ، يمكن أن تتركها وتعمل كمنظمات خارجية على الخلايا الأخرى. إذا تفاعلت العوامل التنظيمية مع نفس الخلايا التي تنتجها ، فإن هذا النوع من التحكم يسمى التحكم المطلق. تحت السيطرة paracrine ، يتم توليف المنظمات بواسطة خلايا أخرى.

المنظمون الخارجيون للانتشار

في الكائنات متعددة الخلايا ، يحدث تنظيم تكاثر أنواع مختلفة من الخلايا بسبب عمل ليس عامل نمو واحد ، ولكن بشكل إجمالي. بالإضافة إلى ذلك ، بعضعوامل النموكونها منشطات لبعض أنواع الخلايا ، فإنها تتصرف مثل مثبطات بالنسبة للآخرين. كلاسيكعوامل النموتركيزبولي ببتيدات بوزن جزيئي 7-70 كيلو دالتون. حتى الآن ، هناك أكثر من مائة عامل نمو معروف.

PDGF الصفائح. يتم إطلاق PDGF عند تدمير جدار الأوعية الدموية ، وهو يشارك في عمليات تكوين الجلطة والتئام الجروح. PDGF هو عامل نمو قوي للراحةالليفية ... إلى جانب PDGF ، عامل نمو البشرة ( EGF ) ، والتي هي أيضًا قادرة على تحفيز تكاثر الأرومات الليفية. ولكن بالإضافة إلى ذلك ، فإن لها أيضًا تأثيرًا محفزًا على أنواع أخرى من الخلايا ، ولا سيما علىغضروفية.

مجموعة كبيرة من عوامل النموالسيتوكينات (إنترلوكينات ، عوامل نخر الورم, عوامل تحفيز المستعمراتإلخ.). جميع السيتوكينات متعددة الوظائف. كلاهما يمكن أن يعزز ويمنع الاستجابات التكاثرية. لذلك ، على سبيل المثال ، مجموعات سكانية فرعية مختلفة من CD4 + T-lymphocytes ، Th1 و Th2 ، تنتج طيفًا مختلفًا من السيتوكينات ، فهي مناهضة بالنسبة لبعضها البعض. وهذا يعني أن السيتوكينات Th1 تحفز تكاثر الخلايا التي تنتجها ، ولكنها في نفس الوقت تمنع انقسام الخلايا Th2 والعكس صحيح. وهكذا ، يحافظ الجسم عادة على توازن ثابت بين هذين النوعين من الخلايا اللمفاوية التائية. يؤدي تفاعل عوامل النمو مع مستقبلاتها على سطح الخلية إلى إطلاق سلسلة كاملة من الأحداث داخل الخلية. نتيجة لذلك ، يتم تنشيط عوامل النسخ ويتم التعبير عن جينات الاستجابة التكاثرية ، والتي تبدأ في النهاية في تكرار الحمض النووي ودخول الخلية في الانقسام الفتيلي.

المنظمين الداخليين لدورة الخلية

في الخلايا حقيقية النواة الطبيعية ، يتم تنظيم مرور دورة الخلية بإحكام. السببأمراض الأورام هو تحول الخلايا ، وعادة ما يرتبط بانتهاكات الآليات التنظيمية لدورة الخلية. تتمثل إحدى النتائج الرئيسية لخلل دورة الخلية في عدم الاستقرار الجيني ، حيث تفقد الخلايا ذات التحكم الضعيف في دورة الخلية القدرة على تكرار وتوزيعها بشكل صحيحالجينوم ... يؤدي عدم الاستقرار الجيني إلى اكتساب ميزات جديدة مسؤولة عن تطور الورم.