العرف العصبي

📅 آخر تحديث: ١٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

العرف العصبي هو بنية تشبه التلال تتشكل بشكل مؤقت بين الأديم الظاهر للبشرة والصفيحة العصبية أثناء نمو الفقاريات . تنشأ خلايا العرف العصبي من هذه البنية عبر التحول الظهاري-اللحمي ، وتُنتج بدورها سلالة خلوية متنوعة، تشمل الخلايا الصبغية ، وغضاريف وعظام الجمجمة والوجه، والعضلات الملساء ، والعاج ، والخلايا العصبية الطرفية والمعوية ، ونخاع الغدة الكظرية، والخلايا الدبقية . [ 1 ] [ 2 ]

بعد مرحلة التكوين الجنيني المبكر (التكوين المعدي) ، يتحدد العرف العصبي عند حدود الصفيحة العصبية والأديم الظاهر غير العصبي . خلال مرحلة تكوين الأنبوب العصبي ، تتقارب حدود الصفيحة العصبية، المعروفة أيضًا بالطيات العصبية ، عند الخط المتوسط ​​الظهري لتشكيل الأنبوب العصبي . [ 3 ] لاحقًا، تخضع خلايا العرف العصبي من الصفيحة السقفية للأنبوب العصبي لتحول من النمط الظهاري إلى النمط اللحمي المتوسط ، حيث تنفصل عن النسيج العصبي الظهاري وتهاجر عبر المحيط، حيث تتمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا. [ 1 ] كان ظهور العرف العصبي مهمًا في تطور الفقاريات لأن العديد من مشتقاته البنيوية تُعد سمات مميزة لشعبة الفقاريات . [ 4 ]

يرتكز نمو العرف العصبي على شبكة تنظيم جيني ، تُوصف بأنها مجموعة من الإشارات المتفاعلة وعوامل النسخ وجينات التأثير اللاحقة ، التي تُكسب الخلايا خصائص مثل القدرة على التمايز إلى أنواع متعددة من الخلايا والقدرة على الهجرة. [ 5 ] يُعد فهم الآليات الجزيئية لتكوين العرف العصبي أمرًا بالغ الأهمية لمعرفتنا بالأمراض البشرية نظرًا لمساهمته في العديد من سلالات الخلايا . تُسبب التشوهات في نمو العرف العصبي اعتلالات العرف العصبي ، والتي تشمل حالات مثل خلل التنسج الجبهي الأنفي ، ومتلازمة واردنبورغ-شاه ، ومتلازمة دي جورج . [ 1 ]

قد يكشف تحديد آليات تطور العرف العصبي عن رؤى أساسية حول تطور الفقاريات واعتلالات العرف العصبي .

تاريخ

وُصِفَ العرف العصبي لأول مرة في جنين الدجاج على يد ويلهلم هيس الأب عام 1868 باسم "الحبل بين" (Zwischenstrang) نظرًا لمنشأه بين الصفيحة العصبية والأديم الظاهر غير العصبي. [ 1 ] أطلق هيس على هذا النسيج اسم "العرف العقدي"، لأن وجهته النهائية كانت كل جانب من جانبي الأنبوب العصبي، حيث تمايز إلى عقد عصبية نخاعية. [ 6 ] خلال النصف الأول من القرن العشرين، أُجريت غالبية الأبحاث حول العرف العصبي باستخدام أجنة البرمائيات، وقد استعرضها هورستاديوس (1950) في دراسة شاملة معروفة. [ 7 ]

ساهمت تقنيات وسم الخلايا في تطوير أبحاث العرف العصبي، إذ مكّنت الباحثين من تصوير هجرة هذا النسيج خلال مراحل نمو الأجنة. في ستينيات القرن الماضي، استخدم ويستون وشيبون الوسم الإشعاعي للنواة باستخدام الثيميدين المُشعّ بالتريتيوم في أجنة الدجاج والبرمائيات على التوالي. مع ذلك، تعاني هذه الطريقة من عيوب تتعلق بالاستقرار، حيث يتضاءل الإشارة مع كل انقسام للخلية الموسومة. كما طُوّرت تقنيات حديثة لوسم الخلايا، مثل الدكستران المُرتبط بالرودامين والليسين وصبغة diI الحيوية، لوسم أنساب العرف العصبي بشكل مؤقت. [ 6 ]

كان نظام وسم فراخ السمان، الذي ابتكرته نيكول لو دوارين عام 1969، تقنيةً أخرى مهمةً لتتبع خلايا العرف العصبي. [ 8 ] [ 9 ] وقد مكّنت الكائنات الهجينة ، المُستحدثة عبر عمليات الزرع، الباحثين من تمييز خلايا العرف العصبي لنوعٍ ما عن الأنسجة المحيطة بها لنوعٍ آخر. وبفضل هذه التقنية، تمكّنت أجيالٌ من العلماء من وسم خلايا العرف العصبي ودراسة تطورها بدقةٍ عالية.

تعريفي

تتضمن عملية تحديد خصائص الهجرة والتعددية الوظيفية لخلايا العرف العصبي سلسلة من الأحداث الجزيئية. ويمكن تقسيم هذه الشبكة التنظيمية الجينية إلى أربع شبكات فرعية موصوفة أدناه.

الإشارات الاستقرائية

أولاً، تعمل جزيئات الإشارة خارج الخلية، التي تفرز من البشرة المجاورة والطبقة المتوسطة الكامنة مثل Wnts و BMPs و Fgfs، على فصل الطبقة الخارجية غير العصبية (البشرة) عن الصفيحة العصبية أثناء الحث العصبي . [ 1 ] [ 4 ]

لقد ثبت دور إشارات Wnt في تحفيز الخلايا العصبية في العديد من الأنواع من خلال تجارب زيادة الوظيفة ونقصها. وتماشياً مع هذه الملاحظة، تحتوي منطقة المحفز لجين slug (وهو جين خاص بالخلايا العصبية) على موقع ارتباط لعوامل النسخ المشاركة في تنشيط الجينات المستهدفة المعتمدة على Wnt، مما يشير إلى دور مباشر لإشارات Wnt في تحديد الخلايا العصبية. [ 10 ]

يرتبط الدور الحالي لبروتين BMP في تكوين العرف العصبي بتحفيز الصفيحة العصبية. وتُنتج مضادات BMP المنتشرة من الأديم الظاهر تدرجًا في نشاط BMP. وبهذه الطريقة، يتشكل سلالة العرف العصبي من مستويات متوسطة من إشارات BMP اللازمة لتطور الصفيحة العصبية (مستوى منخفض من BMP) والبشرة (مستوى عالٍ من BMP). [ 1 ]

يُعتقد أن عامل نمو الخلايا الليفية (Fgf) المُفرز من الأديم المتوسط ​​المجاور للمحور يُعد مصدرًا لإشارة تحفيز تكوين الخلايا العصبية. وقد أظهرت الأبحاث أن التعبير عن مستقبل Fgf السائد السلبي في زراعات الأديم الظاهر يمنع تحفيز تكوين الخلايا العصبية عند إعادة تركيبه مع الأديم المتوسط ​​المجاور للمحور. [ 11 ] ولا يزال فهم دور مسارات BMP وWnt وFgf في التعبير عن مُحددات تكوين الخلايا العصبية غير مكتمل.

محددات حدود الصفيحة العصبية

تؤدي الإشارات الخلوية التي تُحدد حدود الصفيحة العصبية إلى التعبير عن مجموعة من عوامل النسخ، والتي تُعرف هنا باسم مُحددات حدود الصفيحة العصبية. تشمل هذه الجزيئات عوامل Zic، و Pax3 /7، وDlx5، وMsx1/2، والتي قد تتوسط تأثير Wnts وBMPs وFgfs. تُعبر هذه الجينات على نطاق واسع في منطقة حدود الصفيحة العصبية، وتسبق التعبير عن علامات العرف العصبي المعروفة. [ 4 ]

تشير الأدلة التجريبية إلى أن عوامل النسخ هذه تقع في مسار الإشارات قبل محددات الخلايا العصبية. على سبيل المثال، في الضفدع الأفريقي (Xenopus) ، يُعدّ Msx1 ضروريًا وكافيًا للتعبير عن Slug وSnail وFoxD3. [ 12 ] علاوة على ذلك، يُعدّ Pax3 ضروريًا للتعبير عن FoxD3 في أجنة الفئران. [ 13 ]

محددات العرف العصبي

يلي التعبير عن مُحدِّدات حدود الصفيحة العصبية مجموعة من الجينات تشمل Slug/Snail وFoxD3 وSox10 وSox9 وAP-2 وc-Myc. تُفعَّل هذه المجموعة من الجينات، المُشار إليها هنا بمُحدِّدات العرف العصبي، في خلايا العرف العصبي الناشئة. في الضفدع الأفريقي (Xenopus) على الأقل، يُعد كل مُحدِّد من مُحدِّدات العرف العصبي ضروريًا و/أو كافيًا للتعبير عن جميع المُحدِّدات الأخرى، مما يُثبت وجود تنظيم متبادل واسع النطاق. [ 4 ] علاوة على ذلك، كان لهذا الكائن النموذجي دورٌ أساسي في توضيح دور مسار إشارات Hedgehog في تحديد العرف العصبي، حيث يلعب عامل النسخ Gli2 دورًا رئيسيًا. [ 14 ]

خارج نطاق الشبكة المنظمة بدقة لمحددات العرف العصبي، يوجد عاملان نسخ آخران هما Twist وId. يُعد Twist، وهو عامل نسخ من نوع bHLH ، ضروريًا لتكوين النسيج المتوسطي في بنى القوس البلعومي . [ 15 ] أما Id فهو هدف مباشر لـ c-Myc، ومن المعروف أنه مهم للحفاظ على الخلايا الجذعية للعرف العصبي. [ 16 ]

جينات المؤثرات في العرف العصبي

أخيرًا، تُفعّل مُحدِّدات العرف العصبي التعبير عن جينات مُؤثِّرة، تُضفي خصائص مُحدَّدة كالهجرة والتعددية الخلوية. يعمل اثنان من مُؤثِّرات العرف العصبي، وهما بروتينات Rho GTPases والكادهيرين ، في عملية الانفصال الخلوي من خلال تنظيم شكل الخلية وخصائصها الالتصاقية. يُنظِّم كلٌّ من Sox9 وSox10 تمايز العرف العصبي عن طريق تنشيط العديد من المُؤثِّرات الخاصة بنوع الخلية، بما في ذلك Mitf وP0 وCx32 وTrp وcKit. [ 4 ]

العرف العصبي.
شبكة تنظيم الجينات المفترضة للخلايا العصبية القمية تعمل على حدود الصفيحة العصبية في الفقاريات. تشير الأسهم الحمراء إلى تفاعلات تنظيمية مباشرة مثبتة. تُظهر الأسهم السوداء التفاعلات الجينية بناءً على دراسات فقدان الوظيفة واكتسابها. تشير الخطوط الرمادية إلى التثبيط. مقتبس من برونر-فريزر 2004

الهجرة

انفصال خلايا العرف العصبي أثناء النمو. ويتبع انخفاض تنظيم بروتينات الالتصاقات الخلوية وبروتينات الوصلات المحكمة إفراز إنزيمات الماتريكس المعدنية (MMPs) وما يتبعه من انفصال.

تتضمن هجرة خلايا العرف العصبي سلسلة من الأحداث المنسقة للغاية والتي تبدأ بإغلاق الأنبوب العصبي الظهري .

انفصال الطبقات

بعد اندماج الطيات العصبية لتكوين الأنبوب العصبي ، تتحول الخلايا الموجودة أصلاً على حدود الصفيحة العصبية إلى خلايا العرف العصبي . [ 17 ] لبدء الهجرة، يجب أن تخضع خلايا العرف العصبي لعملية تُسمى الانفصال الطبقي، والتي تتضمن تحولًا ظهاريًا-ميزانشيميًا كليًا أو جزئيًا . [ 18 ] يُعرَّف الانفصال الطبقي بأنه فصل الأنسجة إلى مجموعات مختلفة، وفي هذه الحالة، انفصال خلايا العرف العصبي عن الأنسجة المحيطة. [ 19 ] في المقابل، يُعد التحول الظهاري-الميزانشيمي سلسلة من الأحداث التي تُنسق تغييرًا من النمط الظاهري الظهاري إلى النمط الظاهري الميزانشيمي . [ 18 ] على سبيل المثال، يُحفز الانفصال الطبقي في أجنة الدجاج بواسطة سلسلة BMP / Wnt التي تحفز التعبير عن عوامل النسخ المُعززة للتحول الظهاري-الميزانشيمي ، مثل SNAI2 و FOXD3 . [ 19 ] على الرغم من أن جميع خلايا العرف العصبي تخضع لعملية التحول الظهاري-الميزانشيمي، إلا أن توقيت الانفصال يحدث في مراحل مختلفة في الكائنات الحية المختلفة: ففي أجنة الضفدع الأفريقي ذي المخالب، يحدث انفصال واسع النطاق عندما لا تكون الصفيحة العصبية ملتحمة تمامًا، بينما يحدث الانفصال في جنين الدجاج أثناء اندماج الطية العصبية . [ 19 ]

قبل الانفصال، ترتبط خلايا العرف العصبي المفترضة مبدئيًا بالخلايا المجاورة بواسطة بروتينات الوصلات المحكمة مثل الأوكلودين وجزيئات الالتصاق الخلوي مثل NCAM و N - Cadherin . [ 20 ] تبدأ بروتينات BMP المُعبر عنها في السطح الظهري عملية الانفصال عن طريق تحفيز التعبير عن عوامل النسخ البروتينية ذات الأصابع الزنكية ، وهي Snail و Slug و Twist . [ 17 ] تلعب هذه العوامل دورًا مباشرًا في تحفيز التحول الظهاري-اللحمي عن طريق تقليل التعبير عن الأوكلودين و N-Cadherin ، بالإضافة إلى تعزيز تعديل NCAMs ببقايا حمض البولي سياليك لتقليل الالتصاق. [ 17 ] [ 21 ] تبدأ خلايا العرف العصبي أيضًا في التعبير عن بروتيازات قادرة على تحليل الكادهيرين مثل ADAM10 [ 22 ] وإفراز ميتالوبروتينيزات المصفوفة (MMPs) التي تحلل الصفيحة القاعدية العلوية للأنبوب العصبي للسماح لخلايا العرف العصبي بالهجرة. [ 20 ] بالإضافة إلى ذلك، تبدأ خلايا العرف العصبي في التعبير عن الإنتغرينات التي ترتبط ببروتينات المصفوفة خارج الخلوية ، بما في ذلك الكولاجين والفيبرونيكتين واللامينين ، أثناء الهجرة. [ 23 ] بمجرد أن تصبح الصفيحة القاعدية نفاذة، يمكن لخلايا العرف العصبي أن تبدأ بالهجرة في جميع أنحاء الجنين.

الهجرة

هجرة خلايا العرف العصبي أثناء النمو. تشير الأسهم الرمادية إلى اتجاه مسارات هجرة خلايا العرف. (R=الطرف الأمامي، C=الطرف الخلفي)

تحدث هجرة خلايا العرف العصبي في اتجاه من الأمام إلى الخلف دون الحاجة إلى دعامة عصبية ، كما هو الحال على طول خلية دبقية شعاعية . ولهذا السبب، تُسمى عملية هجرة خلايا العرف العصبي "الهجرة الحرة". فبدلاً من الاعتماد على الخلايا السلفية ، تنتج هجرة خلايا العرف العصبي عن توجيه تنافري عبر إشارات EphB / EphrinB و semaphorin / neuropilin ، والتفاعلات مع المادة خارج الخلوية ، والتثبيط التلامسي فيما بينها. [ 17 ] في حين أن بروتينات Ephrin وEph قادرة على الخضوع لإشارات ثنائية الاتجاه، فإن تنافر خلايا العرف العصبي يستخدم في الغالب إشارات أمامية لبدء استجابة داخل خلية العرف العصبي الحاملة للمستقبل . [ 23 ] تُعبر خلايا العرف العصبي الناشئة عن EphB، وهو مستقبل كيناز التيروزين ، الذي يرتبط بالرابط الغشائي EphrinB الموجود في النصف الخلفي من كل قطعة جسدية . عندما يتفاعل هذان النطاقان، يتسبب ذلك في فسفرة التيروزين للمستقبلات، وتنشيط بروتينات rhoGTPases ، وإعادة تنظيم الهيكل الخلوي داخل خلايا العرف العصبي، مما يؤدي إلى تنافرها. تسمح هذه الظاهرة لخلايا العرف العصبي بالمرور عبر الجزء الأمامي من كل قطعة جسدية. [ 17 ]

يعمل مسار الإشارات التنافرية للسيموفورين-نيوروبيلين بالتآزر مع مسار إشارات EphB لتوجيه خلايا العرف العصبي إلى أسفل النصف الأمامي من القطع الجسدية في الفئران. في أجنة الدجاج، يعمل السيموفورين في المنطقة الرأسية لتوجيه خلايا العرف العصبي عبر الأقواس البلعومية . إضافةً إلى الإشارات التنافرية، تُعبّر خلايا العرف العصبي عن إنتغرينات β1 و α4 ، مما يسمح لها بالارتباط والتفاعل الموجه مع الكولاجين واللامينين والفيبرونيكتين في المصفوفة خارج الخلوية أثناء حركتها. علاوة على ذلك، تتمتع خلايا العرف العصبي بتثبيط تلامسي ذاتي فيما بينها، بينما تغزو بحرية أنسجة ذات أصول مختلفة، مثل الأديم المتوسط . [ 17 ] تتمايز خلايا العرف العصبي التي تهاجر عبر النصف الأمامي من القطع الجسدية إلى خلايا عصبية حسية وودية في الجهاز العصبي المحيطي . المسار الرئيسي الآخر الذي تسلكه خلايا العرف العصبي هو المسار الظهري الجانبي بين البشرة والطبقة العضلية الجلدية . تتمايز الخلايا المهاجرة عبر هذا المسار إلى خلايا صبغية في الأدمة . ويتأثر تمايز خلايا العرف العصبي وتحديد نوعها النهائي بتعرضها المكاني والزماني لإشارات مورفولوجية مثل BMP وWnt وFGF و Hox و Notch . [ 20 ]

الأهمية السريرية

تنتج اعتلالات الخلايا العصبية العرفية عن خلل في تحديد أو هجرة أو تمايز أو موت هذه الخلايا خلال مراحل التطور الجنيني. [ 24 ] [ 25 ] تشمل هذه المجموعة من الأمراض طيفًا واسعًا من التشوهات الخلقية التي تصيب العديد من المواليد الجدد. بالإضافة إلى ذلك، تنشأ هذه الأمراض نتيجة عيوب جينية تؤثر على تكوين الخلايا العصبية العرفية، وكذلك نتيجة لتأثير العوامل المشوهة للأجنة . [ 26 ]

متلازمة واردنبورغ

متلازمة واردنبورغ هي اعتلال عصبي ناتج عن خلل في هجرة خلايا العرف العصبي. تشمل السمات الرئيسية لهذه الحالة البهاق الجزئي والصمم الخلقي . في حالة البهاق الجزئي، تنتج مناطق الجلد عديمة اللون عن غياب تام للخلايا الصبغية المنتجة للميلانين والمشتقة من العرف العصبي . [ 27 ] هناك أربعة أنواع مختلفة من متلازمة واردنبورغ، لكل منها سمات وراثية وفيزيولوجية مميزة. يُفرّق بين النوعين الأول والثاني بناءً على ما إذا كان أفراد عائلة الشخص المصاب يعانون من خلل في زاوية العين الداخلية (dystopia canthorum) . [ 28 ] يؤدي النوع الثالث إلى تشوهات في الأطراف العلوية. وأخيرًا، يُعرف النوع الرابع أيضًا باسم متلازمة واردنبورغ-شاه، ويُظهر المصابون به أعراض كل من متلازمة واردنبورغ ومرض هيرشسبرونغ . [ 29 ] يُورث النوعان الأول والثالث بصفة سائدة ، [ 27 ] بينما يُورث النوعان الثاني والرابع بصفة متنحية . عمومًا، متلازمة واردنبورغ نادرة، إذ تبلغ نسبة الإصابة بها حوالي 2 من كل 100,000 شخص في الولايات المتحدة. وتصيب جميع الأعراق والأجناس بالتساوي. [ 27 ] لا يوجد علاج شافٍ أو دواء لمتلازمة واردنبورغ حاليًا.

مرض هيرشسبرونغ

يُعدّ داء هيرشسبرونغ ، الذي يتميز بنقص التعصيب في مناطق معينة من الأمعاء ، أحد العوامل المساهمة في العيوب المتعلقة بنمو وهجرة خلايا العرف العصبي . ويمكن أن يؤدي هذا النقص إلى اضطرابات فسيولوجية أخرى ، مثل تضخم القولون ( تضخم القولون )، أو انسداد الأمعاء ، أو حتى تباطؤ النمو. في النمو الطبيعي، تهاجر خلايا العرف العصبي إلى الأمعاء لتُشكّل العقد العصبية المعوية . تشمل الجينات التي تلعب دورًا في الهجرة السليمة لهذه الخلايا إلى الأمعاء: RET و GDNF و GFRα و EDN3 و EDNRB . يُشكّل RET ، وهو مستقبل كيناز التيروزين (RTK)، مُركّبًا مع GDNF و GFRα . كما يُشارك كل من EDN3 و EDNRB في نفس شبكة الإشارات. عند تعطيل هذه الإشارات في الفئران، يحدث انعدام العقد العصبية ، أو غياب هذه العقد العصبية المعوية. [ 30 ]

اضطرابات طيف الكحول الجنيني

يُعد اضطراب طيف الكحول الجنيني من أكثر أسباب العيوب النمائية شيوعًا . [ 31 ] وبناءً على مدى التعرض وشدة التشوهات الناتجة، يتم تشخيص المرضى ضمن سلسلة متصلة من الاضطرابات تُعرف عمومًا باسم اضطراب طيف الكحول الجنيني (FASD). يمكن أن يُعيق اضطراب طيف الكحول الجنيني الشديد هجرة الخلايا العصبية الجنينية ، كما يتضح من التشوهات القحفية الوجهية المميزة، بما في ذلك قصر شقوق الجفن ، واستطالة الشفة العليا، ونعومة الفلتروم . ومع ذلك، ونظرًا لطبيعة ارتباط الإيثانول غير الانتقائية ، فإن الآليات التي تنشأ من خلالها هذه التشوهات لا تزال غير واضحة. تُظهر زراعات الخلايا المستأصلة من الخلايا العصبية الجنينية، وكذلك أجنة سمك الزيبرا النامية في الجسم الحي والمعرضة للإيثانول، انخفاضًا في عدد الخلايا المهاجرة وانخفاضًا في المسافات التي تقطعها الخلايا العصبية الجنينية المهاجرة. لا تزال الآليات الكامنة وراء هذه التغيرات غير مفهومة تمامًا، ولكن تشير الأدلة إلى أن التعرض للكحول قبل الولادة قد يزيد من موت الخلايا المبرمج نتيجة ارتفاع مستويات الكالسيوم في السيتوبلازم بسبب إطلاق الكالسيوم من المخازن داخل الخلايا بوساطة IP3 . كما اقتُرح أن انخفاض حيوية خلايا العرف العصبي المعرضة للإيثانول ناتج عن زيادة الإجهاد التأكسدي . وعلى الرغم من هذه التطورات وغيرها، لا يزال هناك الكثير مما يجب اكتشافه حول كيفية تأثير الإيثانول على نمو العرف العصبي. فعلى سبيل المثال، يبدو أن الإيثانول يؤثر بشكل مختلف على بعض خلايا العرف العصبي دون غيرها؛ أي أنه في حين أن تشوهات الجمجمة والوجه شائعة في حالات التعرض للكحول قبل الولادة، يبدو أن الخلايا الصبغية المشتقة من العرف العصبي تتأثر بشكل طفيف. [ 32 ]

متلازمة دي جورج

متلازمة دي جورج مرتبطة بحذف أو انتقال جزء صغير من الكروموسوم البشري 22. قد يؤدي هذا الحذف إلى تعطيل هجرة أو نمو خلايا العرف العصبي الأمامي . ترتبط بعض العيوب الملاحظة بنظام الجيب البلعومي ، الذي يتلقى مساهمة من خلايا العرف العصبي المهاجرة الأمامية. تشمل أعراض متلازمة دي جورج عيوبًا خلقية في القلب ، وتشوهات في الوجه ، وبعض الإعاقات العصبية والتعليمية . كما أُبلغ عن ارتفاع معدل الإصابة بالفصام والاضطراب ثنائي القطب لدى المرضى الذين يعانون من حذف في المنطقة 22q11 . [ 33 ]

متلازمة تريتشر كولينز

متلازمة تريتشر كولينز (TCS) تنتج عن خلل في نمو القوسين البلعوميين الأول والثاني خلال المراحل الجنينية المبكرة، مما يؤدي في النهاية إلى تشوهات في منتصف وأسفل الوجه. وتحدث هذه المتلازمة نتيجة طفرة خاطئة في جين TCOF1 ، مما يتسبب في موت خلايا العرف العصبي أثناء التكوين الجنيني . ورغم أن طفرات جين TCOF1 تُعد من بين الطفرات الأكثر وضوحًا في دورها في متلازمة تريتشر كولينز، فقد رُبطت أيضًا طفرات في جيني POLR1C و POLR1D بآلية حدوث هذه المتلازمة. [ 34 ]

سلالات الخلايا

تتطور خلايا العرف العصبي، الناشئة من مواقع مختلفة على طول المحور الأمامي الخلفي، إلى أنسجة متنوعة. ويمكن تقسيم هذه المناطق من العرف العصبي إلى أربعة نطاقات وظيفية رئيسية، تشمل العرف العصبي القحفي، والعرف العصبي الجذعي، والعرف العصبي المبهمي والعجزي، والعرف العصبي القلبي.

العرف العصبي القحفي

تهاجر الخلايا العصبية القحفية باتجاه الظهر والجانب لتشكيل النسيج المتوسط ​​القحفي الوجهي الذي يتمايز إلى مختلف العقد العصبية القحفية وغضاريف وعظام الوجه. [ 21 ] تدخل هذه الخلايا إلى الجيوب والأقواس البلعومية حيث تساهم في تكوين الغدة الزعترية وعظام الأذن الوسطى والفك وخلايا تكوين الأسنان الأولية. [ 35 ]

العرف العصبي للجذع

ينشأ من العرف العصبي الجذعي مجموعتان من الخلايا. [ 36 ] تهاجر مجموعة من الخلايا، التي ستصبح خلايا صبغية، باتجاه الظهر والجانب إلى الأديم الظاهر نحو الخط الوسطي البطني. بينما تهاجر مجموعة ثانية من الخلايا باتجاه البطن والجانب عبر الجزء الأمامي من كل قطعة صلبة . تشكل الخلايا التي تبقى في القطعة الصلبة العقد الجذرية الظهرية ، في حين تشكل الخلايا التي تستمر باتجاه البطن العقد الودية، ونخاع الغدة الكظرية ، والأعصاب المحيطة بالشريان الأورطي. [ 35 ]

العرف العصبي المبهم والعجزي

تتطور خلايا العرف العصبي المبهم والعجزي إلى عقد الجهاز العصبي المعوي والعقد اللاودية. [ 35 ]

العرف العصبي القلبي

يتطور العرف العصبي القلبي إلى خلايا صبغية وغضروف ونسيج ضام وخلايا عصبية في بعض الأقواس البلعومية. كما يُنتج هذا النطاق أجزاءً من القلب، مثل النسيج العضلي الضام للشرايين الكبيرة، وجزء من الحاجز الذي يفصل الدورة الدموية الرئوية عن الأبهر. [ 35 ] وتشير أبحاث حديثة إلى أن الصمامات الهلالية للقلب مرتبطة بخلايا العرف العصبي. [ 37 ]

تطور

تتكون العديد من التراكيب التي تميز الفقاريات عن الحبليات الأخرى من مشتقات خلايا العرف العصبي. في نظريتهما "الرأس الجديد"، يجادل غانز ونورثكت بأن وجود العرف العصبي كان أساسًا لخصائص الفقاريات، مثل العقد الحسية والهيكل العظمي القحفي. علاوة على ذلك، كان ظهور هذه الخصائص محوريًا في تطور الفقاريات لأنه مكّنها من عيش نمط حياة افتراسي. [ 38 ] [ 39 ]

مع ذلك، فإن اعتبار العرف العصبي ابتكارًا في الفقاريات لا يعني أنه نشأ من العدم . بل غالبًا ما تنشأ البنى الجديدة من خلال تعديل برامج تنظيمية نمائية قائمة. على سبيل المثال، قد تتغير البرامج التنظيمية من خلال استغلال منظمات جديدة في المراحل السابقة أو من خلال توظيف أهداف جينية جديدة في المراحل اللاحقة، مما يضع الشبكات القائمة في سياق جديد. [ 40 ] [ 41 ] تدعم هذه الفكرة بيانات التهجين الموضعي التي تُظهر الحفاظ على محددات حدود الصفيحة العصبية في الحبليات الأولية ، مما يشير إلى أن جزءًا من شبكة سلائف العرف العصبي كان موجودًا في سلف مشترك للحبليات. [ 5 ] في بعض الحبليات غير الفقارية، مثل الكيسيات ، تم تحديد سلالة من الخلايا (الخلايا الصبغية) تُشبه خلايا العرف العصبي في الفقاريات. وهذا يعني أن عرفًا عصبيًا بدائيًا كان موجودًا في سلف مشترك للفقاريات والكيسيات. [ 42 ]

مشتقات العرف العصبي

الأديم المتوسط ​​الظاهر (المعروف أيضًا باسم الأديم المتوسط ): [ 43 ] الخلايا السنية ، الحليمات السنية ، الغضروف القحفي ( المحفظة الأنفية ، غضروف ميكل ، عظيمات الصلبة ، العظم المربع، العظم المفصلي، العظم اللامي، والعمود الأنفي)، غضروف القصبة الهوائية والحنجرة ، الجلد القحفي (العظام الغشائية)، الزعانف الظهرية ودرع السلحفاة (الفقاريات الدنيا)، الخلايا المحيطة والعضلات الملساء للشرايين والأوردة الخيشومية، أوتار عضلات العين والمضغ، النسيج الضام لغدد الرأس والرقبة (الغدة النخامية، الغدد اللعابية، الغدد الدمعية، الغدة الزعترية، الغدة الدرقية) ، الأدمة والنسيج الدهني للجمجمة، والسطح البطني للرقبة والوجه

الخلايا الصماء : خلايا الكرومافين في لب الكظر، خلايا غلوموس من النوع الأول/الثاني.

الجهاز العصبي المحيطي : الخلايا العصبية الحسية والخلايا الدبقية للعقد الجذرية الظهرية ، والعقد الرأسية (السابع وجزئيًا الخامس والتاسع والعاشر)، وخلايا روهون بيرد ، وبعض خلايا ميركل في الشوارب، [ 44 ] [ 45 ] الخلايا الدبقية الساتلية لجميع العقد اللاإرادية والحسية، وخلايا شوان لجميع الأعصاب المحيطية.

الخلايا المعوية : خلايا الأمعاء الصبغية . [ 46 ]

الخلايا الميلانينية ، وعضلات القزحية، والخلايا الصبغية ، وحتى المرتبطة ببعض الأورام (مثل ورم الخلايا العصبية الظهارية الميلانينية عند الرضع ).

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 هوانغ، إكس؛ سانت جانيه، جيه بي (2004). "تحفيز العرف العصبي وفرص الحياة على الحافة". علم الأحياء التنموي . 275 (1): 1-11 . doi : 10.1016/j.ydbio.2004.07.033 . PMID 15464568 . 
  2. ↑ شاخوفا، أولغا؛ سومر، لوكاس (2008). "الخلايا الجذعية المشتقة من العرف العصبي" . StemBook . معهد هارفارد للخلايا الجذعية. doi : 10.3824/stembook.1.51.1 . PMID 20614636. تاريخ الاسترجاع: 27 ديسمبر 2019 . 
  3. ↑ بروكر، آر جيه 2014، علم الأحياء، الطبعة الثالثة، ماكجرو هيل، نيويورك، نيويورك، 1084
  4. 1 2 3 4 5 ميولمانز، د.؛ برونر-فريزر، م. (2004). "التفاعلات التنظيمية الجينية في تطور ونمو الخلايا العصبية" . خلية التطور . 7 (3): 291-299 . doi : 10.1016/j.devcel.2004.08.007 . PMID 15363405 . 
  5. 1 2 ساوكا-سبينغلر، ت.؛ ميولمانز، د.؛ جونز، م.؛ برونر-فريزر، م. (2007). "الأصل التطوري القديم لشبكة تنظيم جينات العرف العصبي" . خلية التطور . 13 (3): 405-20 . doi : 10.1016/j.devcel.2007.08.005 . PMID 17765683 . 
  6. 1 2 لو دوارين، ن.م. (2004). "الجنين الطيري كنموذج لدراسة تطور العرف العصبي: قصة طويلة وما زالت مستمرة" . ميكانيكا التطور . 121 (9): 1089-102 . doi : 10.1016/j.mod.2004.06.003 . PMID 15296974 . 
  7. ↑ هورستاديوس ، س. (1950). العرف العصبي: خصائصه ومشتقاته في ضوء البحث التجريبي . مطبعة جامعة أكسفورد، لندن، 111 صفحة.
  8. ^ لو دوارين، نيو مكسيكو (1969). "خاصة في الطور البيني الجديد في كايل جابونيز (Coturnix Coturnix japonica). استخدام هذه الخصوصيات كـ "علامة بيولوجية" في الأبحاث حول تفاعلات الأنسجة والهجرات الخلوية على طول مسار النشوء"". Bull Biol Fr Belg . 103 (3): 435– 52. PMID 4191116 . 
  9. ↑ لو دوارين، ن.م. (1973). "تقنية وسم الخلايا البيولوجية واستخدامها في علم الأجنة التجريبي". ديف بيول . 30 (1): 217-222 . doi : 10.1016/0012-1606(73)90061-4 . PMID 4121410 . 
  10. ↑ فالين، ج.؛ وآخرون (2001). "استنساخ وتوصيف محفزات جينات الرخويات الثلاثة في الضفدع الأفريقي يكشف عن تنظيم مباشر بواسطة إشارات Lef/بيتا-كاتينين" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 276 (32): 30350-30358 . doi : 10.1074/jbc.M103167200 . hdl : 11365/38087 . PMID 11402039 .  
  11. ↑ مايور، ر.؛ غيريرو، ن.؛ مارتينيز، س. (1997). "دور عامل نمو الخلايا الليفية (FGF) وبروتين نوغين في تحفيز العرف العصبي" . بيولوجيا النمو . 189 (1): 1-12 . doi : 10.1006/dbio.1997.8634 . PMID 9281332 . 
  12. ↑ تريبولو، سي.؛ وآخرون (2003). "تنظيم جينات Msx بواسطة تدرج Bmp ضروري لتحديد العرف العصبي" . التطور . 130 (26): 6441-52 . doi : 10.1242/dev.00878 . hdl : 11336/95313 . PMID 14627721 .  
  13. ↑ دوتوري، م.؛ غروس، م.ك.؛ لابوسكي، ب.؛ غولدينغ، م. (2001). "عامل النسخ ذو الحلزون المجنح Foxd3 يثبط تمايز الخلايا العصبية البينية ويعزز مصير خلايا العرف العصبي". التطور . 128 (21): 4127-4138 . doi : 10.1242/dev.128.21.4127 . PMID 11684651 . 
  14. ^ سيريزويلا، سانتياغو؛ فيجا لوبيز، غييرمو أ؛ بالاسيو، ماريا بيلين؛ تريبولو، سيليست؛ أيبار ، مانويل ج. (2018-12-01). "Gli2 مطلوب لتحريض وهجرة قمة Xenopus laevis العصبية" . آليات التنمية . 154 : 219 – 239. دوى : 10.1016/j.mod.2018.07.010 . اتش دي ال : 11336/101714 . ISSN 0925-4773 . بميد 30086335 .  
  15. ↑ فينسينتز، جيه دبليو، وآخرون (2008). "غياب Twist1 يؤدي إلى تشوه في تكوين الخلايا العصبية القلبية" . ديف بيول . 320 (1): 131-139 . doi : 10.1016/j.ydbio.2008.04.037 . PMC 2572997. PMID 18539270 .   
  16. ↑ لايت، و. وآخرون (2005). "يُعدّ جين Id3 في الضفدع الأفريقي (Xenopus) ضروريًا لتكوين الخلايا السلفية متعددة القدرات للعُرف العصبي، وذلك بعد جين Myc" . التطور . 132 (8): 1831-1841 . doi : 10.1242/dev.01734 . PMID 15772131 .  
  17. 1 2 3 4 5 6 سانز، دان (2012). تطور الجهاز العصبي، الطبعة الثالثة . أكسفورد: إلسيفير. الصفحات 70-72 . ISBN  978-0123745392.
  18. 1 2 لامويل، سامي (2014). " الآليات الجزيئية للتحول الظهاري-اللحمي" . مجلة نيتشر ريفيوز لعلم الأحياء الخلوي الجزيئي . 15 (3): 178-196 . doi : 10.1038/nrm3758 . PMC 4240281. PMID 24556840 .  
  19. 1 2 3 ثيفينو، إريك (2012). "انفصال الخلايا العصبية وهجرتها: من انتقال الظهارة إلى اللحمة المتوسطة إلى الهجرة الخلوية الجماعية" (ملف PDF) . علم الأحياء النمائي . 366 (1): 34-54 . doi : 10.1016/j.ydbio.2011.12.041 . PMID 22261150 . 
  20. 1 2 3 كاندل، إريك (2013). مبادئ علم الأعصاب . نيويورك: شركة ماكجرو هيل. الصفحات 1197-1199 . ISBN  978-0-07-139011-8.
  21. 1 2 تانيهيل، إل إيه (2008). "الالتصاق أو عدم الالتصاق: دور الكادهيرين في نمو العرف العصبي". هجرة الخلايا والالتصاق 2، 223-30.
  22. ↑ مايور، روبرتو (2013). "العرف العصبي" . التطور . 140 (11): 2247-2251 . doi : 10.1242/dev.091751 . PMID 23674598 . 
  23. ساكوكا -سبينغلر، تاتيانا ( 2008). " شبكة تنظيم الجينات تُنسق تكوين العرف العصبي". مجلة نيتشر ريفيوز لعلم الأحياء الخلوي الجزيئي . 9 (7): 557-568 . doi : 10.1038/nrm2428 . PMID 18523435. S2CID 10746234 .  
  24. ↑ فيغا-لوبيز، غييرمو أ.؛ سيريزويلا، سانتياغو؛ تريبولو، سيليست؛ أيبر، مانويل ج. (2018-12-01). "اعتلالات الخلايا العصبية: رؤى جديدة بعد 150 عامًا من اكتشاف الخلايا العصبية" . علم الأحياء النمائي . الخلايا العصبية: 150 عامًا بعد اكتشاف هيس. 444 : S110– S143. doi : 10.1016/j.ydbio.2018.05.013 . hdl : 11336/101713 . ISSN 0012-1606 . PMID 29802835 .  
  25. ↑ بولاند، روبرت ب. (1974-07-01). "اعتلالات الخلايا العصبية: مفهوم موحد للأمراض الناشئة عن خلل في نمو الخلايا العصبية". علم الأمراض البشري . 5 (4): 409-429 . doi : 10.1016/S0046-8177(74)80021-3 . ISSN 0046-8177 . 
  26. ↑ سيريزويلا، سانتياغو؛ فيغا-لوبيز، غييرمو أ.؛ أيبر، مانويل ج. (11 يناير 2020). "دور العوامل المشوهة للأجنة في نمو الخلايا العصبية الجنينية". مجلة أبحاث العيوب الخلقية . 112 (8): 584-632 . doi : 10.1002/bdr2.1644 . ISSN 2472-1727 . PMID 31926062. S2CID 210151171 .   
  27. 1 2 3 مالوري، إس بي؛ وينر، إي؛ نوردلوند، جيه جيه (1986). "متلازمة واردنبورغ المصحوبة بداء هيرشبرونغ: خلل في العرف العصبي". طب الأمراض الجلدية للأطفال . 3 (2): 119-124 . doi : 10.1111/j.1525-1470.1986.tb00501.x . PMID 3952027. S2CID 23858201 .  
  28. ↑ آرياس، س (1971). "التغاير الجيني في متلازمة واردنبورغ". عيوب الولادة ب . 07 (4): 87-101 . PMID 5006208 . 
  29. ^ “متلازمة واردنبرج”. مرجع علم الوراثة الرئيسية. أكتوبر 2012.
  30. ↑ روغرز، جيه إم (2016). "البحث عن الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل المفقود: شبكات تنظيم الجينات في نمو الخلايا العصبية الجذعية وعلامات الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل لمرض هيرشسبرونغ". مجلة علم الأعصاب والجهاز الهضمي والحركة . 28 (2): 161-166 . doi : 10.1111/nmo.12776 . PMID 26806097. S2CID 12394126 .  
  31. ↑ سامبسون، ب.د.؛ سترايسغوث، أ.ب.؛ بوكستين، ف.ل.؛ ليتل، ر.إ.؛ كلارين، س.ك.؛ ديهان، ب.؛ غراهام، ج.م. الابن (1997). "معدل حدوث متلازمة الكحول الجنينية وانتشار اضطراب النمو العصبي المرتبط بالكحول" . علم التشوهات الخلقية . 56 (5): 317-326 . doi : 10.1002/(SICI)1096-9926(199711)56:5 < 317::AID-TERA5 > 3.0.CO ; 2-U . PMID 9451756 . 
  32. ↑ سميث، إس إم؛ غاريك، أ؛ فلينتكي، جي آر؛ بيريس، إم إي (2014). "تطور العرف العصبي في متلازمة الكحول الجنينية" . أبحاث العيوب الخلقية، الجزء ج: الجنين اليوم: مراجعات . 102 (3): 210-220 . doi : 10.1002/bdrc.21078 . PMC 4827602. PMID 25219761 .  
  33. ↑ سكامبلر، بيتر ج. (2000). "متلازمات حذف 22q11" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 9 (16): 2421-2426 . doi : 10.1093/hmg/9.16.2421 . PMID 11005797 . 
  34. ↑ أحمد، م.؛ يي، ش.؛ تاوب، ب. (2016). "مراجعة الأساس الجيني لتشوهات الفك" . مجلة علم الوراثة للأطفال . 5 (4): 209-219 . doi : 10.1055/s-0036-1593505 . PMC 5123890. PMID 27895973 .  
  35. 1 2 3 4 جيلبرت، سكوت ف. (2000). العرف العصبي . سيناور أسوشيتس.
  36. ↑ فيغا-لوبيز، غييرمو أ.؛ سيريزويلا، سانتياغو؛ أيبر، مانويل ج. (2017). "خلايا العرف العصبي الجذعي: التكوين، والهجرة، وما بعدهما" . المجلة الدولية لعلم الأحياء النمائي . 61 ( 1-2 ): 5-15 . doi : 10.1387/ijdb.160408gv . hdl : 11336/53692 . ISSN 0214-6282 . PMID 28287247 .  
  37. ↑ تاكامورا، كازوشي؛ أوكيشيما، تاكاهيرو؛ أوهدو، شوزو؛ هاياكاوا، كونيو (1990). "ارتباط خلايا العرف العصبي الرأسي بتطور القلب والأوعية الدموية، وخاصة الصمامات الهلالية". علم التشريح وعلم الأجنة . 182 (3): 263-272 . doi : 10.1007/BF00185519 . PMID 2268069. S2CID 32986727 .  
  38. ↑ غانز، سي.؛ نورثكوت، آر جي (1983). "العرف العصبي وأصل الفقاريات: رأس جديد". مجلة ساينس . 220 (4594): 268-274 . Bibcode : 1983Sci...220..268G . doi : 10.1126/science.220.4594.268 . PMID 17732898. S2CID 39290007 .  
  39. ↑ نورثكوت، جلين (2005). "إعادة النظر في فرضية الرأس الجديد". مجلة علم الحيوان التجريبي، الجزء ب: التطور الجزيئي والنمائي . 304ب (4): 274-297 . رمز Bibcode : 2005JEZB..304..274G . doi : 10.1002/jez.b.21063 . PMID 16003768 . 
  40. ↑ ساوكا-سبينغلر، ت.؛ برونر-فريزر، م. (2006). "تطور ونمو العرف العصبي المهاجر: منظور تنظيم الجينات". الرأي الحالي في علم الوراثة والتطور . 13 (4): 360-366 . doi : 10.1016/j.gde.2006.06.006 . PMID 16793256 . 
  41. ↑ دونوهيو، بي سي؛ غراهام، أ؛ كيلش، آر إن (2008). "أصل وتطور العرف العصبي" . مقالات بيولوجية . 30 (6): 530-41 . doi : 10.1002 / bies.20767 . PMC 2692079. PMID 18478530 .  
  42. ↑ أبيتوا، ب.ب.؛ فاغنر، إ.؛ نافاريتي، إ.أ.؛ ليفين، م. (2012). "تحديد عرف عصبي بدائي في حبليات غير فقارية" . مجلة نيتشر . 492 (7427): 104-107 . Bibcode : 2012Natur.492..104A . doi : 10.1038/nature11589 . PMC 4257486. PMID 23135395 .  
  43. ↑ كالتشيم، سي. ولو دوارين، إن إم (1998). العرف العصبي (الطبعة الثانية). كامبريدج، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج.
  44. ↑ فان كيمولين، أ؛ ماسكري، ج؛ يوسف، ك.ك؛ وآخرون . (أكتوبر 2009). "تُنتج الخلايا السلفية للبشرة خلايا ميركل خلال التطور الجنيني والحفاظ على التوازن في البالغين" . مجلة بيولوجيا الخلية . 187 (1): 91-100 . doi : 10.1083/jcb.200907080 . PMC 2762088. PMID 19786578 .   
  45. ↑ سزدر، ف؛ غريم، م؛ هالاتا، ز؛ سيبر-بلوم، م (يناير 2003). "أصل خلايا ميركل في الثدييات من العرف العصبي" . بيولوجيا النمو . 253 (2): 258-263 . doi : 10.1016/s0012-1606(02)00015-5 . PMID 12645929 . 
  46. ↑ ليك، جي آي؛ هيوكروث، آر أو (1 يوليو 2013). "تطور الجهاز العصبي المعوي: الهجرة، والتمايز، والمرض" . المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. علم وظائف الجهاز الهضمي والكبد . 305 (1): G1–24. doi : 10.1152/ajpgi.00452.2012 . PMC 3725693. PMID 23639815 .