أضرار الخلايا - طلاب

‫مقدمة‬ ‫البيئة المحيطة بالخاليا ديناميكية ومتغيرة باستمرار‪.‬في هذه البيئة السائلة‪ ،‬تتعرض الخاليا للعديد من المحفزات‪،‬‬ ‫ضارا‪.‬وللبقاء على قيد الحياة‪ ،‬يجب أن تتمتع الخاليا بالقدرة على التكيف مع الظروف المتغيرة‪.‬‬...

‫مقدمة‬ ‫البيئة المحيطة بالخاليا ديناميكية ومتغيرة باستمرار‪.‬في هذه البيئة السائلة‪ ،‬تتعرض الخاليا للعديد من المحفزات‪،‬‬ ‫ضارا‪.‬وللبقاء على قيد الحياة‪ ،‬يجب أن تتمتع الخاليا بالقدرة على التكيف مع الظروف المتغيرة‪.‬‬ ‫بعضها قد يكون ً‬ ‫يمكن أن تتضمن عملية التكيف هذه تغييرات في حجم الخلية أو عددها أو نوعها‪.‬‬ ‫التكيف الخلوي‪:‬‬ ‫‪.1‬ضمور‪ : Atrophy‬وهو انخفاض في حجم الخلية أو األنسجة‪.‬يسبب هذا االنخفاض الحجم يؤدي إلى انخفاض‬ ‫استهالك األكسجين والتمثيل الغذائي واحتياجات الخاليا وقد تزيد من الكفاءة الكلية لوظيفة الخلية‪.‬‬ ‫عموما عملية عكسية‪ ،‬باستثناء الضمور بسبب فقدان التعصيب العصبي إلى األنسجة‪.‬ومن‬ ‫ً‬ ‫كما ان الضمور‬ ‫أسباب الضمور راحة طويلة في السرير‪ ،‬أو إهمال األطراف أو األنسجة وضعف التغذية األنسجة ونقص التروية‪.‬‬ ‫‪.2‬تضخم‪ : Hypertrophy‬هو زيادة في حجم الخلية وكتلة األنسجة‪.‬يحدث عندما تتعرض خلية أو نسيج لزيادة‬ ‫عبء العمل‪.‬حيث يحدث في األنسجة التي ال يمكن أن تزيد من عدد الخاليا كإجراء تكيفي لإلجابة‪.‬‬ ‫رضيا‬ ‫ وقد يكون تضخم استجابة فسيولوجية طبيعية‪ ،‬مثل الزيادة في كتلة العضالت مع التمرين‪ ،‬أو قد تكون م ً‬ ‫أيضا عملية‬ ‫كما في حالة تضخم القلب الذي شوهد مع ارتفاع ضغط الدم لفترات طويلة‪.‬وقد يكون التضخم ً‬ ‫تعويضية‪.‬عندما تتم إزالة الكلى‪ ،‬على سبيل المثال‪ ،‬تضخم الكلى المتبقية لزيادة وظيفتها سعة‪.‬‬ ‫‪-3‬تكاثر الخاليا ‪ :Hyperplasia‬هو زيادة في عدد الخاليا في العضو أو األنسجة‪.‬يمكن أن تحدث فقط في‬ ‫الخاليا القادرة على االنقسام (وليس العضالت أو الخاليا العصبية)‪.‬‬ ‫ قد يكون التكاثر عملية طبيعية‪ ،‬كما في الثدي والرحم أثناء الحمل‪ ،‬أو مرضي مثل تضخم اللثة (النمو الزائد‬ ‫ألنسجة اللثة) التي قد يمكن رؤيتها في بعض المرضى الذين يتناولون دواء الفينيتوين‪.‬‬ ‫أيضا‪.‬على سبيل المثال‪ ،‬عندما تتم إزالة جزء من الكبد جراحيا‪ ،‬تزداد عدد‬ ‫كما وقد يكون التضخم آلية تعويضية ً‬ ‫الخاليا الكبدية المتبقية (خاليا الكبد) في العدد للحفاظ على القدرة الوظيفية للكبد‪.‬‬  ‫التحول‪Metaplasia‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫ تحويل نوع خلية إلى نوع آخر من الخاليا قد يكون لديه فرصة أفضل للبقاء على قيد الحياة في ظل ظروف‬ ‫معينة‪.‬‬ ‫ يحدث التحول عادة استجابة لتهيج أو التهاب مزمن‪.‬‬ ‫ يحدث مثال على التحول في الممرات التنفسية لدى مدخني السجائر المزمنين‪.‬بعد سنوات من التعرض لدخان‬ ‫يجيا إلى ظهارة حرشفية طبقية‪.‬‬ ‫السجائر المهيج‪ ،‬تتحول الظهارة العمودية الهدبية التي تبطن الممرات التنفسية تدر ً‬ ‫على الرغم من أن الخاليا الحرشفية الطبقية قد تكون أكثر قدرة على تحمل التهيج المستمر الناتج عن دخان‬ ‫السجائر‪ ،‬إال أنها تفتقر إلى أهداب الخاليا الظهارية العمودية الضرورية لنمو الخاليا‪.‬‬ ‫‪.5‬خلل التنسج‪Dysplasia‬‬ ‫ تشويش نمو الخاليا يؤدي إلى تشكيل أنسجة من خاليا بحجوم متفاوتة الشكل والمظهر‪.‬‬ ‫ يحدث بشكل عام استجابة للتهيج المزمن وااللتهابات‪.‬وقد يكون خلل التنسج مقدمة قوية للسرطان في حاالت‬ ‫معينة كما في عنق الرحم أو الجهاز التنفسي‪.‬‬  ‫االذية خلوية‬ ‫غالبا ما ترتبط مدى اإلصابة بكثافة ومدة التعرض‬ ‫يمكن أن تحدث األذية الخلوية في عدد من الطرق المختلفة‪ً.‬‬ ‫إلى الحدث الضار أو للمادة الضارة‪.‬قد تكون اإلصابة الخلوية قابلة للعكس وفي هذه الحالة يمكن للخاليا استعادة‬ ‫وظيفتها الطبيعية‪ ،‬أو قد تكون اذية ال رجعة فيه وتؤدي إلى موت الخاليا‪.‬‬ ‫اآلليات األساسية لإلصابة الخلوية عادة تقع في واحدة من فئتين‪:‬‬ ‫اذية جذور حرة‬ ‫أو إصابة نقص األكسجين‬ ‫اذية الجذور الحرة‪Free radical injury‬‬ ‫ الجذور الحرة هي أنواع كيميائية شديدة التفاعل تحتوي على واحد أو أكثر من اإللكترونات غير المتزاوجة في‬ ‫غالفها الخارجي‪.‬‬  ‫ تشمل أمثلة الجذور الحرة (األكسيد الفائق‪ ،‬جذور الهيدروكسيل‪ ،‬بيروكسيد الهيدروجين)‬ ‫ يتم إنشاء الجذور الحرة كمنتجات ثانوية لعملية التمثيل الغذائي للخلية الطبيعية ويتم تعطيلها بواسطة اإلنزيمات‬ ‫الكاشفة للجذور الحرة داخل الجسم مثل الكاتاالز وبيروكسيداز الجلوتاثيون‬ ‫‪.‬عندما تتشكل الجذور الحرة الزائدة من مصادر خارجية أو عندما تفشل آليات الحماية من الجذور الحرة‪ ،‬يمكن‬ ‫أن يحدث ضرر للخاليا‪.‬‬ ‫الجذور الحرة تتفاعل للغاية ويمكن أن تصيب الخاليا من خالل‪:‬‬ ‫‪.1‬بيروكسيد الدهون الغشائية‬ ‫‪.2‬تلف البروتينات الخلوية‬ ‫‪.3‬طفرة الحمض النووي الخلوي‬ ‫ تشمل المصادر الخارجية للجذور الحرة دخان التبغ‪ ،‬المذيبات العضوية‪ ،‬الملوثات‪ ،‬اإلشعاع والمبيدات الحشرية‪.‬‬ ‫ تورطت اذية الجذور الحرة في لعب دور رئيسي في عملية الشيخوخة الطبيعية وكذلك في عدد من حاالت المرض‬ ‫مثل السكري‪ ،‬السرطان‪ ،‬تصلب الشرايين‪ ،‬مرض الزهايمر والتهاب المفصل الروماتويدي‪.‬‬  ‫اذية الخلية بنقص األكسجين‬ ‫عموما من نقص التروية‪.‬‬ ‫ً‬ ‫ نقص األكسجة هو نقص األكسجين في الخاليا واألنسجة التي تنتج‬ ‫ خالل فترات نقص األكسجة‪ ،‬يفشل االستقالب الهوائي للخاليا وبالتالي انخفاض دراماتيكي في إنتاج الطاقة‬ ‫(‪ )ATP‬داخل الخاليا‪.‬تبدأ الخاليا التي تتعرض لنقص األكسجين في االنتفاخ مع فشل بدء العمليات التي تعتمد‬ ‫على الطاقة (مثل مضخات األيونات التي تعتمد على ‪)ATP‬‬ ‫يبدأ الرقم الهيدروجيني للبيئة خارج الخلية في االنخفاض وتتراكم منتجات االستقالب الالهوائي (مثل حمض اللبن‪،‬‬ ‫نتاج األيض الالهوائي)‪.‬‬ ‫أيضا إلى تراكم الكالسيوم داخل الخاليا‪ ،‬والذي‬ ‫يمكن أن يؤدي فقدان التوازن األيوني في الخاليا ناقصة األكسجين ً‬ ‫عادة ما ينظم عن كثب داخل الخاليا‪.‬‬ ‫هناك عدد من االنزيمات التي يعتمد على الكالسيوم مثل البروتياز موجودة داخل الخاليا التي يتم تنشيطها في‬ ‫حال وجود فائض من الكالسيوم ويبدأ في هضم المكونات الخلوية المهمة‪.‬‬ ‫قد تكون عملية اإلصابة الخلوية قابلة للعكس‪ ،‬إذا تم استعادة األكسجين بسرعة‪ ،‬أو ال رجعة فيها وتؤدي إلى موت‬ ‫الخلية‪.‬بعض األنسجة مثل الدماغ حساسة بشكل خاص لنقص األكسجين‪.‬يمكن أن تحدث موت أنسجة المخ من‬ ‫‪ 4‬إلى ‪ 6‬دقائق فقط بعد بدء نقص األكسجة‪.‬‬ ‫مظاهر اإلصابة الخلوية‬ ‫الخلوي‪Cellular swelling‬‬ ‫‪-1.‬تورم‬ ‫أيضا انهيار سالمة غشاء الخلية وتراكم‬ ‫ بسبب تراكم الماء الناتج عن فشل مضخات أيون الطاقة‪.‬قد يحدث ً‬ ‫الشوارد الخلوية‪.‬‬ ‫عكسيا‪.‬‬ ‫ً‬ ‫تغيير‬ ‫ تورم الخلوي يعتبر ًا‬ ‫الخلوية‪Cellular accumulations‬‬ ‫‪-2.‬التراكمات‬ ‫ باإلضافة إلى الماء ‪ ،‬يمكن للخاليا المصابة تجميع عدد من المواد المختلفة حيث تبدأ عمليات التمثيل الغذائي‪.‬‬ ‫ المواد التي يمكن أن تتراكم في الخاليا المصابة قد تشمل الدهون والبروتينات والغليكوجين والكالسيوم وحمض‬ ‫البول وبعض األصباغ مثل الميالنين‪.‬هذه التراكمات قابلة للعكس بشكل عام ولكنها يمكن أن تشير إلى درجة‬ ‫أكبر من الضرر الخلوي‪.‬يمكن أن يكون تراكم هذه المواد ملحوظًا لدرجة أنه قد يحدث تضخم في األنسجة أو‬ ‫األعضاء (على سبيل المثال‪ ،‬تراكم الدهون في الكبد المصاب)‪.‬‬  ‫موت الخلية‬ ‫تنقسم موت الخلية إلى فئتين رئيسيتين‪ :‬موت الخاليا المبرمج وموت الخاليا النخرية‬ ‫موت الخاليا المبرمج‬ ‫ موت الخلية "المبرمج مسبقًا" يحدث مع الشيخوخة وتمزق الخلية الطبيعية‪.‬‬ ‫ قد يكون موت الخاليا المبرمج آلية للقضاء على الخاليا البالية أو التالفة وراثيا‪.‬قد تنشط بعض االلتهابات‬ ‫الفيروسية (فيروس إبشتاين ‪-‬بار‪ ،‬على سبيل المثال) موت الخاليا المبرمج داخل خلية مصابة‪ ،‬وبالتالي قتل كل‬ ‫من الخلية المضيفة والفيروس‪.‬‬ ‫قد يتضمن موت الخاليا المبرمج تنشيط جينات انتحارية معينة‪ ،‬والتي تنشط استجابة لبعض اإلشارات الكيميائية‬ ‫وتؤدي إلى تحلل الخاليا وتدميرها‪.‬وقد تم االفتراض بأن السرطان قد ينشأ كفشل في موت الخاليا المبرمج الطبيعي‬ ‫في الخاليا التالفة أو المتحولة‪.‬‬ ‫موت الخلية النخرية‬ ‫ ينطوي على الهضم اإلنزيمي غير المنظم ("التحلل الذاتي") للخلية ومكوناتها‪.‬‬ ‫ يحدث نتيجة إلصابة خلوية ال رجعة فيها‪.‬‬ ‫ تميل أنواع مختلفة من األنسجة إلى الخضوع ألنواع مختلفة من النخر‪.‬‬ ‫تم تحديد ثالثة أنواع رئيسية من نخر‬ ‫الغرغرينا (هو المصطلح السريري المستخدم عندما تخضع مساحة كبيرة من األنسجة للنخر)‪.‬‬ ‫قد يتم تصنيف الغرغرينا على أنها الغرغرينا الجافة أو الغرغرينا الرطبة‬ ‫مع الغرغرينا الجافة‪ ،‬الجلد المحيط بالمنطقة المصابة يتقلص‪ ،‬يالحظ التجاعيد ويتحول للون األسود‪.‬في المقابل‪،‬‬ ‫أيضا إذا‬ ‫تقدم الغرغرينا الرطبة في منطقة باردة‪ ،‬رطبة من إف ارزات األنسجة ومتورمة‪.‬قد تحدث غنغرينا الغاز ً‬ ‫تصبح منطقة النخر مصابة بالبكتيريا التي تنتج الغازات كمنتج ثانوي‪.‬‬ ‫إصالح األنسجة‬ ‫يمكن إصالح األنسجة المصابة أو التالفة بإحدى طريقتين تجديد أو استبدال األنسجة الضامة‬ ‫سوف يعتمد اآللية المستخدمة لإلصالح على نوع الخاليا التي أصيبت‪.‬بعض الخاليا في الجسم قادر بالكامل أو‬ ‫بشكل جزئي على التجديد بعد اإلصابة‪ ،‬في حين أنواع الخاليا األخرى ليست وال يمكن استبدالها إال بالنسج الضامة‬ ‫(ندبة)‬ ‫أنواع إصالح األنسجة‬ ‫‪1.‬إصالح عن طريق التجديد‬ ‫مع التجديد‪ ،‬يتم إصالح األنسجة المصابة مع نفس األنسجة التي فقدت‪.‬تحدث عودة كاملة للوظيفة وبعد ذلك‬ ‫يالحظ دليل ضئيل أو معدوم على اإلصابة‪.‬‬ ‫يمكن أن يحدث اإلصالح عن طريق التجديد فقط في خاليا‪( labile‬الخاليا التي تستمر في االنقسام طوال الحياة)‬ ‫أو خاليا مستقرة (الخاليا التي توقفت عن االنقسام ولكن يمكن أن تعود لتجديدها في ظل ظروف معينة لإلصابة‬ ‫ومن األمثلة على الخاليا ‪ labile‬الخاليا من الجلد‪ ،‬تجويف الفم ونخاع العظام‪.‬أمثلة على الخاليا المستقرة تشمل‬ ‫خاليا الكبدية‪.‬‬ ‫بعض الخاليا مثل الخاليا العصبية وخاليا العضالت القلبية خاليا ُمثَبَّتة ‪ fixed‬وال يمكن أن تخضع لتجديد تحت‬ ‫أي ظرف من الظروف‪.‬هذه الخاليا قادرة على إصالح اإلصابات من خالل استبدال األنسجة الضامة‪.‬‬  ‫الضامة‪Repair by connective tissue replacement‬‬ ‫‪ -2.‬إصالح عن طريق استبدال األنسجة‬ ‫ينطوي على استبدال األنسجة الوظيفية مع انسجة ضامة غير وظيفي (الكوالجين)‬ ‫ الوظيفة الكاملة ال تعود إلى األنسجة المصابة‪.‬‬ ‫ يبقى ندبة في األنسجة كدليل على اإلصابة‪.‬‬ ‫خطوات إصالح األنسجة (الجرح)‬ ‫ُيقال إن الجروح النظيفة واألنيقة مثل الشقوق الجراحية تلتئم بالعناية االولية ألنها تميل إلى الشفاء بسرعة وبشكل‬ ‫ٍ‬ ‫متساو مع الحد األدنى من خسارة األنسجة‬ ‫معا لتسهيل عملية الشفاء األساسية‪.‬قد تأخذ الجروح الكبيرة والمفتوحة وقت‬ ‫تستخدم الخيوط لجمع حواف الجروح ً‬ ‫غالبا ما تتطلب الجروح الكبيرة كمية كبيرة من استبدال األنسجة وتميل أن ترتبط مع تشكيل ندبة‬ ‫اطول للشفاء‪ ،‬و ً‬ ‫كبيرة‪.‬‬ ‫بشكل عام‪ ،‬إصالح األنسجة ينطوي على ثالث مراحل‪:‬‬ ‫‪1.‬مرحلة االلتهاب‬ ‫ يبدأ بتكوين جلطة دم فيبرين لوقف النزيف من اإلصابة‪.‬‬ ‫ يحدث تسلل خاليا الدم البيضاء البلعمية والعدالت التي تصل أوالً‪ ،‬تليها بالعم أكبر‪.‬تنتج البالعم الواصلة‬ ‫عوامل النمو التي تحفز نمو الخاليا الظهارية حول الجرح وكذلك األوعية الدموية (التكوين من األوعية الدموية‬ ‫الجديدة)‬ ‫‪.2‬المرحلة التكاثرية‬ ‫ من ‪ 1‬إلى ‪ 3‬أيام بعد اإلصابة األولية‪ ،‬يحدث تليف في وحول األنسجة المصابة المتكاثرة استجابة لعوامل النمو‬ ‫مثل عوامل تنشيط الخاليا الليفية التي تنتجها البالعم المتسللة‪.‬‬ ‫هذه الخاليا الليفية المنشطة تنتج الكوالجين الذي سيقوم بإصالح الجرح‬ ‫أيضا استجابةً للبالعم المنتجة لعوامل النمو‪.‬كنا يحدث تكوين األوعية‬ ‫تتكاثر الخاليا الظهارية في حواف الجرح ً‬ ‫الدموية بالمثل في هذه المرحلة‪.‬‬ ‫النسيج الناعم الوردي الذي يتشكل خالل هذه المرحلة من التئام الجروح يشار إليها باسم االنسجة الحبيبية‬ ‫ميكانيكيا القوة للمنطقة التي تم إصالحها‪.‬‬ ‫ً‬ ‫ بمرور الوقت ‪ ،‬يضيف الكوالجين الذي تم وضعه‬ ‫يحدث انكماش الجرح على مدار أسبوع إلى أسبوعين‪ ،‬حيث تنمو حواف الجرح بالقرب من بعضها البعض‪.‬‬ ‫‪3.‬النضج واعادة التشكي ل‪ :‬على مدار شهر إلى عدة أشهر بعد اإلصابة‪ ،‬يستمر تخليق الكوالجين بالتزامن مع‬ ‫إزالة الكوالجين القديم بواسطة إنزيمات الكوالجيناز‪.‬‬ ‫هذا التجديد من الكوالجين مصمم لزيادة قوة اإلصالح‪.‬‬ ‫تبدأ الشعيرات الدموية التي كانت موجودة في المنطقة التي تم إصالحها في االختفاء‪ ،‬تارك ندبة األوعية الدموية‪.‬‬ ‫مرحلة النضج والتجديد قد تستمر لشفاء الجرح لعدد من السنين؛ ومع ذلك‪ ،‬بالنسبة للجروح الكبيرة‪ ،‬فإن ندبة الشفاء‬ ‫أبدا قوة الشد الكاملة التي يتمتع بها األنسجة األصلية قبل اإلصابة‪.‬‬ ‫النهائية ال تملك ً‬ ‫ عدد من العوامل يمكن أن يضعف عملية التئام الجروح‬ ‫ندوب ‪keloid‬‬ ‫غالبا ما تكون ندبات ‪ Keloid‬قبيحة‬ ‫ندبات كبيرة مرتفعة تنجم عن تغلب الكوالجين وانخفاض انهيار الكوالجين‪ً.‬‬ ‫وقد يمتد إلى ما وراء الحدود األصلية للجرح‪.‬وقد لوحظ الميل العائلي لتشكيل ندبة ‪ keloid‬مع حدوث أكبر في‬ ‫السود من البيض‪.‬‬