ما هو التصاق الخلايا

مفهوم الالتصاق الخلوي:

الالتصاق الخلوي هو العملية التي تقوم بها الخلايا بتكوين اتصالات مع بعضها البعض، أو مع الطبقة التحتية الخاصة بها من خلال مجمعات بروتينية متخصصة، حيث يمكن التوسط في الالتصاق بين الخلايا عن طريق الوصلات الملتصقة والوصلات الضيقة والديسموسومات، بينما يمكن للخلايا أن تتفاعل مع جزيئات المصفوفة خارج الخلية من خلال الالتصاقات البؤرية.

كما تلتصق التقاطعات وتسمى الوصلات الملتصقة، وهي هياكل لاصقة قائمة على الكادرين تتوسط في التلامس بين الخلايا، إذ تتشكل من خلال ارتباط الكاديرين على الخلايا المجاورة، والتي تستخدم مناطقها داخل الخلايا لتجنيد مجمعات متعددة البروتينات مرتبطة بهيكل خلوي أكتين، ففي الظهارة يشكلون حزام التصاق مستمر يلتصق بالمنطقة، كما أنها تحيط بالمنطقة الجانبية للخلايا المتفاعلة.

أهمية التصاق الخلية:

يساعد التصاق الخلية بالخلية في تشكيل تنظيم الأنسجة أثناء التكون، ويحافظ على تماسك الأنسجة في حياة ما بعد النمو، وعند القيام بذلك تؤثر جزيئات التصاق الخلايا على العمليات الخلوية المتنوعة، بما في ذلك تماسك الخلية الخلوية والتعرف عليها والإشارة وتنظيم تكاثر الخلايا.

كما أن هناك مجموعة متنوعة من أنواع جزيئات التصاق الخلية بالخلية معروفة الآن مثل الكاديرين والنيكتين وجزيئات الالتصاق من الغلوبولين المناعي (Ig) الفائق، إذ يتم التركيز على كيفية تفاعل أنظمة الهيكل الخلوي مع مستقبلات التصاق الخلايا للتأثير على وظائفها البيولوجية.

عادة ما يتم دعم التصاق الخلية بالخلية بمستقبلات الالتصاق عبر الغشاء التي يمكن أن ترتبط ذيولها السيتوبلازمية بعناصر الهيكل الخلوي، وفي كثير من الأحيان تنظم أيضًا ديناميكيات وتنظيم هؤلاء الشركاء في الهيكل الخلوي، وفي الواقع يمكن أن تتفاعل جميع مكونات الهيكل الخلوي الرئيسية الثلاثة للخلايا حقيقية النواة – الخيوط الدقيقة للأكتين (MFs) والخيوط الوسيطة (IFs) والأنابيب الدقيقة (MTs) مع مستقبلات التصاق الخلايا الخلوية، ومن الواضح أن التصاق الخلية بالخلية يتعاون مع الهيكل الخلوي، حيث يمكن لأنظمة الالتصاق تنظيم الهيكل الخلوي الذي ترتبط به، وبالتالي تساهم عناصر الهيكل الخلوي هذه في بيولوجيا الالتصاق.

التصاق خلايا الكريات البيض:

يعد التصاق خلايا الكريات البيض مكونًا رئيسيًا لجميع جوانب دفاع المضيف ضد مسببات الأمراض والأمراض المعدية، حيث يعتمد بدء المكونات الفطرية للمناعة وتطورها وحلها مثل الالتهاب على التصاق الخلية، وعلى سبيل المثال يتطلب تنشيط العدلات في وجود عامل نخر الورم الوسيط المؤيد للالتهابات (TNFα) الالتصاق بالركيزة الأساسية للحصول على أقصى استجابات.

كما يعد التصاق الخلية أمرًا بالغ الأهمية أيضًا في العديد من جوانب الاستجابة المناعية الخاصة بمستضد معين، يتجلى هذا بشكل أكثر وضوحًا في المشبك المناعي الذي يتكون بين الخلية العارضة للمستضد والخلية التائية الخاصة بالمستضد، ويتم تنفيذ التصاق خلايا كريات الدم البيضاء بشكل كبير من قبل عائلة الإنتجرين لمستقبلات سطح الخلية وعلى الرغم من أنها ضرورية لاستتباب الجهاز المناعي، إلا أنها تشارك بنشاط في الأمراض الالتهابية والمناعة الذاتية.

على هذا النحو كانت الإنتجرينات هدفًا لتطوير الأدوية من قبل صناعة الأدوية لبعض الوقت مع بعض النجاح، وفي الواقع الأدوية المعتمدة حاليًا والتي تنظم بشكل مباشر التصاق خلايا الكريات البيض تستهدف عائلة الإنتجرين لمستقبلات التصاق الخلايا.

كما يتضمن التصاق الخلية بالمصفوفات خارج الخلية روابط محددة بين بروتينات غشاء الخلية وروابطها خارج الخلية، وتفاعلات أقل تحديدًا بين الجزيئات الكبيرة الممتدة من الخلية والمصفوفة وخصائص المصفوفة مثل: توزيع روابط الالتصاق والتضاريس السطحية والشحنة الكهروستاتيكية والميكانيكية الالتزام، حيث يتم تغيير العديد من جوانب النمط الظاهري للخلية من خلال التغييرات في المصفوفة التي تنتجها الخلايا الأخرى أو العوامل البيئية.

يُعد التصاق الخلية أمرًا ضروريًا للتطور الطبيعي للجنين ولصيانة البالغين للكائنات متعددة الخلايا من خلال تنظيم هجرة الخلايا وتنظيم الأنسجة والاستجابات المناعية والتئام الجروح، إذ لا يؤدي عدم انتظام الالتصاقات إلى تعطيل النمو الطبيعي فحسب بل يمكن أن يساهم أيضًا في الإصابة بأمراض تشمل السرطان، ويتم التوسط في التصاق الخلية من خلال فئتين عريضتين من هياكل الالتصاق التي تعزز التصاق الخلية بالمصفوفة المحيطة بها (التصاقات مصفوفة الخلية) أو الخلايا الملتصقة بالخلايا المجاورة (التصاقات الخلايا الخلوية)، كما تستخدم الأنظمة النموذجية الشائعة الاستخدام لدراسة هذه الأنواع المختلفة من الالتصاقات الخلايا التي نشأت من اللحمة المتوسطة أو الظهارة أو الأنساب أحادية الخلية.

تصنيف هياكل الالتصاق الخلوي:

يمكن تصنيف هياكل الالتصاق الخلوي إلى مجمعات بؤرية،التصاقات بؤرية، التصاقات ليفية، حيث يعتمد التصنيف على حجمها وشكلها وتوطينها داخل الخلايا وتكوينها الجزيئي وديناميكياتها، إن المجمعات البؤريةالمجمعات البؤرية عبارة عن التصاقات ناشئة ديناميكية للغاية تتفكك وتعيد التجميع عند الحافة الرائدة في عملية تسمى دوران التصاق، كما تظهر المجمعات البؤرية على أنها هياكل صغيرة تشبه النقاط تقل عن 1 ميكرومتر في محيط الخلية للخلايا المنتشرة أو عند الحافة الأمامية للخلايا المهاجرة، كما ترتبط هذه الهياكل بشبكة أكتين فضفاضة، وتحتوي المجمعات البؤرية المبكرة على إنتجرين( β3)، تالين وباكسلين، بينما تحتوي المجمعات البؤرية المتأخرة على فينكولين، ألفا أكتينين، (VASP)، وكيناز التصاق بؤري (FAK).

حتى الآن تم إجراء دراسات مكثفة لتحديد المسارات الجزيئية، والتي تربط الإنتجرينات بتجميع الأكتين في مواقع الالتصاق الخلوي، من بين أهداف المصب المختلفة لـ (Rac1) التي تتحكم في تكوين المجمعات البؤرية، حيث تم تحديد مجمع (Arp2 / 3) على أنه نواة أكتين محتملة في المجمعات البؤرية الناشئة.

وقد تبين أن مركب(Arp2 / 3) يتجمع مع الفينكولين عند الحافة الأمامية في الهياكل البؤرية الشبيهة بالتركيب ويتفاعل مباشرة مع الفينكولين في حين أن الخلايا المنقولة بطفرة من الفينكولين والتي لا تتفاعل مع(Arp2 / 3)، تظهر عيوبًا في تمديد (lamellipodium) وانتشار الخلايا، ومع ذلك لم يتم تنشيط مركب(Arp2 / 3) بشكل مباشر بواسطة الفينكولين في المختبر، ولم يتم توطين المنشطات المعروفة لمركب (Arp2 / 3) (أي N-WASP و WAVEs و cortactin) في المجمعات البؤرية على الرغم من أن آلية تنوي خيوط الأكتين في المجمعات البؤرية لا تزال بعيدة المنال، إلا أن فورمينات و (VASP) تبدو مرشحة جيدة.

هياكل الالتصاق الديسموسوم:

هي هياكل الالتصاق داخل الخلايا التي تعتبر بالغة الأهمية للالتصاق بين الخلايا في الأنسجة الظهارية وعضلة القلب والأنسجة الأخرى، وتعتبر عائلة الكادرين الديسموسومي هي وحدة هيكلية رئيسية من الديسموسوم، وهي تتألف من desmogleins (DSGs) و( desmocollins( (DSCs) ، (DSGs) و (DSCs) عبارة عن بروتينات سكرية تحتوي على مجال عبر غشاء واحد يتفاعلون من خلاله خارج الخلية مما يساهم في الالتصاق بين الخلايا.

داخل الخلايا ترتبط الكاديرينات بـ (plakoglobins)، و (plakophilins)، وبشكل غير مباشر بـ (desmoplakin)، وتشكل لوحة الديسموسوم، إذ تتفاعل اللويحة الديسموسومية مع خيوط الكيراتين الوسيطة (KAFs)، وتضفي هذه التفاعلات المرونة والقوة وتسمح بتوزيع التأثيرات الجسدية عبر الأنسجة.

يتم التعبير عن كل (DSG) في (HF) البشري، ويتم التعبير عن (DSG4) بشكل كبير في منطقة ما قبل القشرة منطقة التقرن من القشرة، بشرة جذع الشعر السفلي، بشرة (IRS) العلوية، كما يتم تنظيم تعبير(DSG4) بواسطة العديد من عوامل النسخ، بما في ذلك (HOXC13)و (FOXN1)، وبالتالي ليس من المستغرب أن تكون الطفرات في أي من هذه المكونات مرتبطة ابضطرابات الشعر.

بروتينات الالتصاق الأخرى:

بروتينات الإشارات والمهايئ تتشكل هياكل FA من خلال التوظيف الديناميكي للعديد من البروتينات السيتوبلازمية، واحد من أوائل الذين تم تجنيدهم هو تالين، والذي يرتبط مباشرة بالوحدة الفرعية للإنتيجرين متبوعًا بالباكسيلين والفينكولين اللذين يعملان كمحولات بين الإنتجرين والهيكل الخلوي الأكتين، وكينازات التيروزين مثل (FAK )و(Src) التي تبدأ العديد من شلالات الإشارات.

بعد مشاركة (Integin)، يتم تجنيد (FAK) في (FAs) ويصبح تلقائيًا فسفرة في(tyrosine 397)، إذ يمكن بعد ذلك تجنيد (Src) من خلال مجال (SH2) الخاص به وكلا الكينازات قادرة على فسفرة البروتينات المستهدفة المختلفة في موقع الالتصاق، مما يؤدي بدوره إلى إنشاء مواقع لرسو السفن (SH2) تحتوي على بروتينات.

يتم أيضًا تجنيد المزيد من بروتينات الإشارة مثل (paxillin و vinculin) لاحقًا للالتصاقات الناشئة عند الحافة الأمامية للخلية، يمكن لكل من(FAK و Src) بعد ذلك فوسفوريلات (paxillin) على(Y31 و Y118) تسهل فسفرة باكسيلين، بعد ذلك التعرض لمواقع الالتحام الإضافية لجزيئات الإشارات الأخرى في المصب، وأظهرت الدراسات السابقة أن (paxillin) يبدو أنه يتم فسفرته فقط في (FCs و FAs) وليس في (FBs) مما يشير إلى دور (paxillin) في تعزيز تجميع الالتصاقات.

إنكولين يتم تجنيده في مواقع التصاق تالين-إنتغرين تحت التوتر، ويمكن أن ينظم نشاطه كلاً من تجنيد الباكسيلين ودوران الإنتجرين، ويمكن أيضًا العثور على الفينكولين في تقاطعات الخلايا الخلوية بوساطة كاديرين، كما أظهرت الدراسات السابقة أن الإفراط في التعبير عن الفينكولين يزيد من هجرة الخلايا وقد أظهرت الدراسات التي أجريت على الخلايا الخالية من الفينكولين أنها أقل تماسكًا وتُظهر انتشارًا أقل وتكون أكثر قدرة على الحركة ولديها خلايا أقل وأصغر من الخلايا البرية.