25.7: هجرة الخلايا

تعد هجرة الخلايا ، وهي العملية التي تنتقل بها الخلايا من موقع إلى آخر ، ضرورية للتطور السليم وحيوية الكائنات الحية طوال حياتها. عندما لا تكون الخلايا قادرة على الهجرة بشكل صحيح إلى مواقعها المحددة ، فقد تحدث اضطرابات مختلفة. على سبيل المثال ، يتسبب اضطراب هجرة الخلايا في الإصابة بأمراض التهابية مزمنة مثل التهاب المفاصل.

الآلية العامة

بشكل عام ، تبدأ الهجرة الخلوية عندما تستجيب خلية ، مثل الخلايا الليفية ، لإشارة كيميائية خارجية مستقطبة. نتيجة لذلك ، يمتد أحد طرفيه باعتباره نتوءاً يسمى الحافة الأمامية ، والذي يعلق نفسه بالركائز عبر المركبات اللاصقة المفرزة ، في بيئته المكروية. الحافة الخلفية _ المنطقة التي تعمل بمثابة الجزء الخلفي من الخلية _ تلتصق أيضاً بالركائز لترسيخ الخلية. بعد الالتصاق ، يتم دفع الخلية نحو وجهتها من خلال سلسلة من الانقباضات التي يتم إنشاؤها بواسطة الهياكل الحركية للهيكل الخلوي. بعد ذلك ، يتم تحرير المرفق اللاصق الموجود على الحافة الخلفية. تتكرر هذه الخطوات بشكل دوري حتى تصل الخلايا الليفية إلى وجهتها.

الاستقطاب

هناك تنوع في الأنواع المختلفة لجزيئات الإشارة التي تبدأ هجرة الخلايا. إنهم يحظرون نوعين من الاستجابات: حركية كيميائية وتفاعل كيميائي. يشير التحريك الكيميائي إلى الحركة التي تحدث عندما تحفز جزيئات الإشارات إما بشكل متماثل أو غير متماثل انتقال الخلية دون إملاء اتجاه الحركة الناتجة. يشير الانجذاب الكيميائي إلى الحركة التي يحدد فيها تدرج جزيئات الإشارة القابلة للذوبان (الجاذبة الكيميائية) أو جزيئات الإشارات المرتبطة بالركيزة (اللمسية) اتجاه الحركة الخلوية.

تكتشف المستقبلات الغشائية ، مثل المستقبلات المقترنة ببروتين G (GPCR) ومستقبلات التيروزين كيناز (RTK) ، جزيئات الإشارات الخارجية وتتسبب في تراكم فوسفاتيديل اينوسيتول(٥ ، ٤ ، ٣) ثلاثي الفوسفات (PIP₃) في المقدمة. يؤدي تراكم PIP₃ بعد ذلك إلى تنشيط بروتينات صغيرة تشبه عائلة Rho تسمى Rac و Cdc42 و Rho. يتسبب Rac و/أو Cdc42 في حدوث تغييرات في الهيكل الخلوي مثل بلمرة الأكتين عند الحافة الأمامية بينما يتسبب Rho في تقلصات الأكتين والميوسين عند الحافة الخلفية. نتيجة بلمرة الأكتين ، يتم إنشاء نتوءات عند الحافة الأمامية.

أنواع النتوءات

يعمل الأكتين كسقالة فيزيائية للنتوءات. وبالتالي ، يختلف شكل هياكل النتوء اعتماداً على كيفية تجميع الأكتين. هناك نوعان من النتوءات التي تمت دراستها بشكل شائع وهما الأقدام الصفاحية و الأرجل الكاذبة الخيطية. الأقدام الصفاحية عبارة عن نتوءات عريضة شبيهة بالصفائح تحتوي على شبكة متفرعة من خيوط الأكتين الرفيعة والقصيرة. عندما ترفع الأقدام الصفاحية بعيداً عن الركيزة وتتحرك للخلف ، تحدث حركة متعرجة مميزة بشكل ملحوظ. يمكن العثور على نتوءات الأقدام الصفاحية في خلايا مثل الخلايا الليفية والخلايا المناعية والخلايا العصبية. الأرجل الكاذبة الخيطية هي نتوءات تشبه الأصابع تنبثق من أغشية الخلايا. غالباً ما يتم ملاحظتها في الخلايا ، مثل الخلايا العصبية ، تعمل جنباً إلى جنب مع الأقدام الصفاحية أثناء الهجرة.