الخلايا القاعدية في مجرى الهواء

توجد الخلايا القاعدية في مجرى الهواء في عمق الظهارة التنفسية ، وهي متصلة بالغشاء القاعدي ومبطنة له . ^{[ 1 ]}

الخلايا القاعدية هي الخلايا الجذعية أو الخلايا السلفية لظهارة المسالك الهوائية، ويمكنها التمايز لتجديد جميع خلايا الظهارة، بما في ذلك الخلايا الهدبية والخلايا الكأسية الإفرازية . ^{[ 2 ] [ 3 ]} وهذا يُصلح الوظائف الوقائية للحاجز الظهاري. ^{[ 3 ]}

الخلايا القاعدية مكعبة الشكل ذات نواة كبيرة، وعدد قليل من العضيات، وزغيبات دقيقة متناثرة. ^{[ 1 ]} تُعدّ الخلايا القاعدية أولى الخلايا التي تتأثر بالتعرض لدخان السجائر. ويُعتقد أن اضطرابها مسؤول عن التغيرات الرئيسية في المسالك الهوائية التي تميز مرض الانسداد الرئوي المزمن . ^{[ 4 ]}

الخلايا القاعدية مكعبة الشكل، ذات نواة كبيرة ، وعدد قليل من العضيات ، وزغيبات دقيقة متناثرة . تلتصق الخلايا القاعدية بالغشاء القاعدي وتبطنه . ^{[ 1 ]}

تكون أعداد الخلايا القاعدية أعلى ما يمكن في المسالك الهوائية الكبيرة، وتتناقص تدريجيًا في المسالك الهوائية الأصغر. تبلغ نسبتها في القصبة الهوائية 34%، وفي الشعب الهوائية الكبيرة 27%، و10% في القصيبات الهوائية الكبيرة. ^{[ 1 ]} يمكن للخلايا القاعدية أن تعبر عن عدد من المستقبلات المختلفة، ولا سيما مستقبل عامل نمو البشرة (EGFR ). ^{[ 1 ]}

توجد الخلايا السلفية المشتقة من الخلايا القاعدية كخلايا وسيطة (تُعرف أيضًا بالخلايا شبه القاعدية أو الخلايا غير المحددة) بين الخلايا القاعدية والخلايا المتمايزة. ^{[ 1 ]}

الخلايا القاعدية هي الخلايا الجذعية ، أو الخلايا السلفية لجميع خلايا الظهارة التنفسية. أما الخلايا الهدبية والخلايا الإفرازية التي تُشكل الحاجز الظهاري، وتؤدي وظيفة التخلص من المخاط ، فهي خلايا متمايزة نهائيًا، أي أنها لا تستطيع التجدد الذاتي. هذه الخلايا عرضة للتلف، ويمكن للخلايا القاعدية استبدال الخلايا التالفة عن طريق التمايز. ^{[ 3 ]}

عادةً ما يتجدد ظهارة المسالك الهوائية ببطء نسبيًا، حيث تكون الخلايا القاعدية في حالة سكون، ولا يُلاحظ سوى عدد قليل من الخلايا الوسيطة. ^{[ 3 ]} استجابةً لتلف الخلايا المتمايزة، أو للإجهاد الناتج عن التدخين، تنشط الخلايا القاعدية وتتكاثر، مُشكّلةً بقعًا استنساخية، ويزداد عدد الخلايا الوسيطة. ^{[ 3 ] [ 1 ]} عند تنشيطها، تكتسب الخلايا القاعدية أنماطًا ظاهرية مرتبطة بالتلف لتمكينها من التمايز إلى نوع الخلية المُتضرر. ^{[ 3 ]} تتمايز الخلايا الوسيطة تحت سيطرة FOXJ1 إلى خلايا مُهدبة؛ وإلى خلايا إفرازية تحت سيطرة إشارات Notch، وعوامل النسخ SPDEF و FOXA3 . ^{[ 1 ]} قد يكون تجدد الخلايا طبيعيًا، أو في حالة المدخنين، قد يكون التجدد ذا أنماط ظاهرية نسيجية مُتغيرة. ^{[ 1 ]}

يمكن للخلايا القاعدية أيضًا أن تؤدي وظيفة دفاعية عن طريق زيادة تنظيم الوسائط المناعية الفطرية، مثل RNase7، وهو بروتين مضاد للميكروبات . ^{[ 3 ]} يُساهم RNase7 في إصلاح الأنسجة وإنتاج السيتوكينات الالتهابية التي يُحفزها إما دخان التبغ أو التعرف على الأنماط الميكروبية. يُنظر إلى هذا على أنه استجابة دفاعية محتملة من الخلايا القاعدية للإصابة المرتبطة بالهجوم الميكروبي. ^{[ 3 ]} تتطلب هذه الاستجابة إشارات عبر مستقبل عامل نمو البشرة (EGFR)، الذي يُعبر عنه بكثرة في الخلايا القاعدية. ^{[ 3 ]} تشمل الوسائط المناعية الفطرية الأخرى بيتا-ديفينسين 2 ، وليبوكالين-2 ؛ والسيتوكينات المُحفزة للالتهاب ، مثل الإنترلوكين 6 (IL6) والإنترلوكين 8 (IL8) ؛ والكيموكين CCL20 . ^{[ 3 ]}

خلل وظيفي

بعد إصابة ظهارة المسالك الهوائية، قد تُصاب الخلايا القاعدية بفيروس الجهاز التنفسي المخلوي . عند حدوث ذلك، قد يميل تمايز الخلايا القاعدية نحو إنتاج المخاط ( الخلايا الكأسية الإفرازية ) على حساب الخلايا الهدبية. النسبة الطبيعية للخلايا الهدبية إلى الخلايا الإفرازية هي 10 إلى 1، وتخضع هذه النسبة لرقابة دقيقة في معظم أجزاء الجهاز التنفسي. ^{[ 3 ]} عند اختلال هذه النسبة، ينتج عن ذلك فرط تنسج المخاط المصاحب لعدد من أمراض الجهاز التنفسي، نتيجةً لعدم كفاية حركة الأهداب اللازمة للتخلص من المخاط. وقد يحدث إطلاق مضادات الميكروبات كخط دفاع ثانٍ مع تمايز الخلايا. ^{[ 3 ] [ 5 ]}

يُعدّ اختلال حاجز الوصلات المحكمة سمة شائعة في الربو ، وفي أمراض الجهاز التنفسي المرتبطة بالتدخين . وقد يُسهم التنشيط المستمر للاستجابة المناعية الفطرية في الخلايا القاعدية في الالتهاب المزمن المميز لهذه الاضطرابات. ^{[ 3 ]}

يُعدّ تضخم الخلايا القاعدية في المسالك الهوائية أولى علامات خلل الرئة المرتبط بالتدخين. ^{[ 4 ] [ 1 ]} ويتبع ذلك قصر الأهداب، وفقدان الخلايا الهدبية، وتضخم الخلايا المخاطية، وفقدان الروابط الخلوية مما يُؤدي إلى نفاذية الحاجز الظهاري. ومع استمرار الإجهاد الناتج عن التدخين، تُصبح الخلايا القاعدية غير منتظمة وتفقد قدرتها على التجدد اللازمة لإصلاح الحاجز. ويُعتقد أن الخلايا القاعدية غير المنتظمة مسؤولة عن التغيرات الرئيسية في المسالك الهوائية التي تُميز مرض الانسداد الرئوي المزمن ، ومع استمرار الإجهاد، يُمكن أن تخضع لتحول خبيث. وقد أظهرت الدراسات أن التطور الأولي لانتفاخ الرئة يتركز على التغيرات المبكرة في ظهارة المسالك الهوائية الصغيرة. ^{[ 1 ]} وتزداد الخلايا القاعدية اضطرابًا مع انتقال المدخن إلى مرض الانسداد الرئوي المزمن المُشخص سريريًا. ^{[ 1 ]}

يؤدي خلل الخلايا القاعدية إلى فرط إنتاج وإفراز المخاط، وانخفاض قدرته على التخلص منه ، مما ينتج عنه سمات مميزة لفرط إفراز المخاط والسعال المصحوب ببلغم ، وهما من أعراض التهاب الشعب الهوائية المزمن ومرض الانسداد الرئوي المزمن. ^{[ 6 ]} يؤثر تراكم المخاط في مرض الانسداد الرئوي المزمن سلبًا على وظائف الرئة، وجودة الحياة، وتفاقم الحالة، ومدة الإقامة في المستشفى، ومعدل الوفيات. ^{[ 6 ]}

استجابةً للعدوى الفيروسية، قد يتم تنشيط الخلايا القاعدية لإنتاج كمية متزايدة من الإنترلوكين 33 والميوسينات، وقد تصبح هذه الخلايا المنشطة مجموعة طويلة الأمد تعزز الالتهاب المزمن؛ ^{[ 7 ]} كما يمكن أن يؤثر ذلك على حدوث تفاقم مرض الانسداد الرئوي المزمن . ^{[ 6 ]}