المنطقة تحت البطينية

قد تكون هذه المقالة تقنية للغاية بحيث يصعب على معظم القراء فهمها . يرجى المساعدة في تحسينها لجعلها مفهومة لغير المتخصصين ، دون إزالة التفاصيل التقنية. ( أغسطس 2022 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

المنطقة تحت البطينية
المعرفات
معرف نيورولكس	نلكس_144262
مصطلحات تشريحية في علم التشريح العصبي [تعديل على ويكي بيانات]

المنطقة تحت البطينية ( SVZ ) هي منطقة تقع على الجدار الخارجي لكل بطين جانبي في دماغ الفقاريات . ^[2] وهي موجودة في كل من الدماغ الجنيني والبالغ. في الحياة الجنينية، تشير SVZ إلى منطقة تكاثرية ثانوية تحتوي على خلايا سلفية عصبية ، والتي تنقسم لإنتاج الخلايا العصبية في عملية تكوين الخلايا العصبية . ^[3] الخلايا الجذعية العصبية الأولية للدماغ والحبل الشوكي، والتي تسمى الخلايا الدبقية الشعاعية ، توجد بدلاً من ذلك في المنطقة البطينية (VZ) (سميت بهذا الاسم لأن VZ تبطن الجزء الداخلي من البطينين الناميين ). ^[4]

في القشرة المخية النامية ، والتي توجد في الدماغ الخلفي ، فإن SVZ وVZ عبارة عن أنسجة مؤقتة لا توجد في البالغين. ^[4] ومع ذلك، فإن SVZ في الدماغ الخلفي البطني يستمر طوال الحياة. تتكون SVZ للبالغين من أربع طبقات مميزة ^[5] ذات سمك وكثافة خلوية متغيرة بالإضافة إلى التركيب الخلوي. إلى جانب التلفيف المسنن للحُصين ، فإن SVZ هي واحدة من مكانين وجد أن تكوين الخلايا العصبية يحدث في دماغ الثدييات البالغة. ^[6] يأخذ تكوين الخلايا العصبية SVZ للبالغين شكل أسلاف الخلايا العصبية المتوسطة التي تهاجر إلى البصلة الشمية من خلال مجرى الهجرة الأمامي . يبدو أن SVZ تشارك أيضًا في تكوين الخلايا النجمية بعد إصابة الدماغ. ^[7]

تحتوي الطبقة الداخلية (الطبقة الأولى) على طبقة واحدة (طبقة أحادية) من الخلايا البطانية التي تبطن تجويف البطين؛ تمتلك هذه الخلايا أهدابًا قمية وعدة توسعات قاعدية قد تقف إما بالتوازي أو عموديًا على سطح البطين. قد تتفاعل هذه التوسعات بشكل وثيق مع العمليات النجمية المترابطة مع الطبقة قليلة الخلايا (الطبقة الثانية). ^[5]

توفر الطبقة الثانوية (الطبقة الثانية) فجوة خلوية متاخمة للطبقة الأولى وقد ثبت أنها تحتوي على شبكة من العمليات النجمية الإيجابية لبروتين حمض الليفي الدبقي ( GFAP ) المرتبطة وظيفيًا والتي ترتبط بمجمعات تقاطعية، ولكنها تفتقر إلى أجسام الخلايا باستثناء أجسام الخلايا العصبية النادرة. في حين أن وظيفة هذه الطبقة غير معروفة بعد لدى البشر، فقد تم طرح فرضية مفادها أن الترابطات النجمية والبطانية للطبقة الأولى والثانية قد تعمل على تنظيم الوظائف العصبية، وتأسيس التوازن الأيضي ، و/أو التحكم في تكاثر الخلايا الجذعية العصبية وتمايزها أثناء التطور . ومن المحتمل أن تعمل مثل هذه الخصائص للطبقة كبقايا للحياة التنموية المبكرة أو مسار للهجرة الخلوية نظرًا للتشابه مع طبقة متجانسة في SVZ البقري التي ثبت أنها تحتوي على خلايا مهاجرة شائعة فقط في الثدييات من الدرجة الأعلى. ^[5]

تشكل الطبقة الثالثة (الطبقة الثالثة) شريطًا من أجسام الخلايا النجمية التي يُعتقد أنها تحافظ على مجموعة فرعية من الخلايا النجمية القادرة على التكاثر في الجسم الحي وتكوين كرات عصبية متعددة القدرات ذات قدرات تجديد ذاتية في المختبر. في حين تم العثور على بعض الخلايا القليلة التغصن والخلايا البطانية داخل الشريط، إلا أنها لا تؤدي وظيفة غير معروفة فحسب، بل إنها نادرة بالمقارنة بمجموعة الخلايا النجمية الموجودة في الطبقة. يمكن تقسيم الخلايا النجمية الموجودة في الطبقة الثالثة إلى ثلاث مجموعات من خلال المجهر الإلكتروني ، مع عدم وجود وظائف فريدة يمكن التعرف عليها حتى الآن؛ النوع الأول هو خلية نجمية صغيرة ذات نتوءات أفقية طويلة ومماسة توجد في الغالب في الطبقة الثانية؛ يوجد النوع الثاني بين الطبقتين الثانية والثالثة وكذلك داخل شريط الخلايا النجمية، ويتميز بحجمه الكبير والعديد من العضيات؛ يوجد النوع الثالث عادةً في البطينات الجانبية فوق الحُصين مباشرةً وهو مشابه في الحجم للنوع الثاني ولكنه يحتوي على عدد قليل من العضيات. ^[5]

الطبقة الرابعة والأخيرة (الطبقة الرابعة) تعمل كمنطقة انتقالية بين الطبقة الثالثة بشريطها من الخلايا النجمية ونسيج الدماغ . يتم التعرف عليها من خلال وجود نسبة عالية من الميالين في المنطقة. ^[5]

تم وصف أربعة أنواع من الخلايا في SVZ: ^[8]

1. الخلايا البطانية المهدبة (النوع E): تقع في مواجهة تجويف البطين، وتعمل على توزيع السائل الدماغي الشوكي .

2. الخلايا العصبية المتكاثرة (النوع أ): تعبر عن PSA-NCAM ( NCAM1 )، وTuj1 ( TUBB3 )، وHu، وتهاجر في ترتيب خطي إلى البصلة الشمية

3. الخلايا البطيئة الانتشار (النوع ب): تعبر عن Nestin و GFAP ، وتعمل على تغليف الخلايا العصبية المهاجرة من النوع أ ^[9]

4. الخلايا المتكاثرة بنشاط أو الخلايا السلفية المضخمة للترانزيت (النوع ج): تعبر عن نستين، وتشكل مجموعات متباعدة بين السلاسل في جميع أنحاء المنطقة ^[10]

تُعرف المنطقة تحت البطينية بأنها موقع معروف لتكوين الخلايا العصبية وتجديد الخلايا العصبية في الدماغ البالغ ، ^[11] وتعمل على هذا النحو بسبب أنواع الخلايا المتفاعلة والجزيئات خارج الخلية والتنظيم الجيني الموضعي الذي يعزز مثل هذا التكاثر الخلوي. جنبًا إلى جنب مع المنطقة الحبيبية الفرعية للتلفيف المسنن ، تعمل المنطقة تحت البطينية كمصدر للخلايا الجذعية العصبية (NSCs) في عملية تكوين الخلايا العصبية لدى البالغين . وهي تؤوي أكبر عدد من الخلايا المتكاثرة في الدماغ البالغ للقوارض والقرود والبشر. ^[12] في عام 2010، تبين أن التوازن بين الخلايا الجذعية العصبية والخلايا السلفية العصبية (NPCs) يتم الحفاظ عليه من خلال التفاعل بين مسار إشارات مستقبل عامل نمو البشرة ومسار إشارات نوتش . ^[13]

في حين أنه لم تتم دراسته بعمق في الدماغ البشري حتى الآن، فقد تم فحص وظيفة SVZ في دماغ القوارض وتحديد قدراتها إلى حد ما. من خلال مثل هذا البحث، وجد أن الخلية النجمية ذات الوظيفة المزدوجة هي الخلية المهيمنة في SVZ في القوارض؛ تعمل هذه الخلية النجمية ليس فقط كخلية جذعية عصبية، ولكن أيضًا كخلية داعمة تعزز تكوين الخلايا العصبية من خلال التفاعل مع الخلايا الأخرى. ^[8] يتم تحفيز هذه الوظيفة أيضًا بواسطة الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا البطانية التي تتفاعل بشكل تعاوني مع الخلايا الجذعية العصبية لتعزيز تكوين الخلايا العصبية في المختبر، بالإضافة إلى مكونات المصفوفة خارج الخلية مثل tenascin-C (يساعد في تحديد حدود التفاعل) و Lewis X (يربط عوامل النمو والإشارة بالسلائف العصبية). ^[14] ومع ذلك، فإن SVZ البشرية تختلف عن SVZ في القوارض بطريقتين متميزتين؛ الأول هو أن الخلايا النجمية لدى البشر ليست قريبة من طبقة البطانة ، بل إنها منفصلة بطبقة تفتقر إلى أجسام الخلايا؛ والثاني هو أن المنطقة القحفية البطانية البشرية تفتقر إلى سلاسل من الخلايا العصبية المهاجرة التي شوهدت في المنطقة القحفية البطانية لدى القوارض، مما يوفر بدوره عددًا أقل من الخلايا العصبية لدى البشر مقارنة بالقوارض. ^[2] لهذا السبب، في حين تثبت المنطقة القحفية البطانية لدى القوارض أنها مصدر قيم للمعلومات فيما يتعلق بالمنطقة القحفية البطانية وعلاقتها بالبنية والوظيفة، فإن النموذج البشري سيثبت أنه مختلف بشكل كبير.

تلعب تعديلات الحمض النووي فوق الجيني دورًا محوريًا في تنظيم التعبير الجيني أثناء تمايز الخلايا الجذعية العصبية . يبدو أن تحويل السيتوزين إلى 5-ميثيل سيتوزين (5mC) في الحمض النووي بواسطة ميثيل ترانسفيراز الحمض النووي DNMT3A هو نوع مهم من التعديل فوق الجيني الذي يحدث في SVZ. ^[15]

بالإضافة إلى ذلك، تقترح بعض النظريات الحالية أن SVZ قد تعمل أيضًا كموقع لتكاثر خلايا جذعية ورم الدماغ (BTSCs)، ^[16] والتي تشبه الخلايا الجذعية العصبية في بنيتها وقدرتها على التمايز إلى الخلايا العصبية والخلايا النجمية والخلايا القليلة التغصن . وقد أكدت الدراسات أن مجموعة صغيرة من خلايا جذعية ورم الدماغ لا يمكنها فقط إنتاج الأورام، بل يمكنها أيضًا الحفاظ عليها من خلال التجديد الذاتي الفطري والقدرات المتعددة . في حين أن هذا لا يسمح باستنتاج أن خلايا جذعية ورم الدماغ تنشأ من الخلايا الجذعية العصبية، إلا أنه يثير سؤالًا مثيرًا للاهتمام حول العلاقة الموجودة بين خلايانا وتلك التي يمكن أن تسبب الكثير من الضرر. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

هناك حاليًا العديد من الجوانب المختلفة لـ SVZ التي يجري البحث فيها من قبل أفراد في القطاعين العام والخاص. تتراوح مثل هذه الاهتمامات البحثية من دور SVZ في تكوين الخلايا العصبية ، والهجرة العصبية الموجهة، إلى تكوين الأورام المذكورة سابقًا ، بالإضافة إلى العديد من الجوانب الأخرى. فيما يلي ملخصات لعمل ثلاث مجموعات مختبرية مختلفة تركز بشكل أساسي على جانب واحد من SVZ؛ وتشمل هذه دور SVZ في استبدال الخلايا بعد إصابة الدماغ، ومحاكاة تكاثر الخلايا الجذعية العصبية، والدور في أنواع مختلفة من السرطانات المسببة للورم.

في مراجعتهم، وصف رومانكو وآخرون تأثير إصابة الدماغ الحادة على المنطقة القحفية السميكة. وبشكل عام، قرر المؤلفون أن الإصابات المعتدلة للمنطقة القحفية السميكة سمحت بالتعافي في حين تسببت الإصابات الأكثر شدة في تلف دائم للمنطقة. بالإضافة إلى ذلك، من المرجح أن تكون مجموعة الخلايا الجذعية العصبية داخل المنطقة القحفية السميكة مسؤولة عن استجابة الإصابة هذه. ^[17]

إن تأثيرات الإشعاع على SVZ المقدمة للتعرف على كمية أو جرعة الإشعاع التي يمكن إعطاؤها يتم تحديدها في الغالب من خلال تحمل الخلايا الطبيعية بالقرب من الورم . وكما هو موضح، أدت الجرعة المتزايدة من الإشعاع والعمر إلى انخفاض في ثلاثة أنواع من خلايا SVZ، ومع ذلك لوحظت قدرة SVZ على الإصلاح على الرغم من عدم وجود نخر في المادة البيضاء ؛ حدث هذا على الأرجح لأن SVZ كان قادرًا على استبدال الخلايا الدبقية العصبية في الدماغ تدريجيًا. كما تم اختبار العلاجات الكيميائية لتأثيراتها على SVZ، حيث تُستخدم حاليًا للعديد من الأمراض ولكنها تؤدي إلى مضاعفات داخل الجهاز العصبي المركزي . للقيام بذلك، تم استخدام الميثوتريكسات (MTX) بمفرده وبالاشتراك مع الإشعاع لاكتشاف أن ما يقرب من 70٪ من الكثافة النووية الكلية لـ SVZ قد استنفدت، ومع ذلك نظرًا لفقدان الخلايا العصبية ( الخلايا السلفية )، كان من اللافت للنظر أن نجد أن خلايا SVZ NSCs ستظل تولد كرات عصبية مماثلة للموضوعات التي لم تتلق مثل هذا العلاج. فيما يتعلق بانقطاع إمداد الدم إلى المخ، وجد أن نقص الأكسجين / الإقفار الدماغي (H/I) يقلل أيضًا من عدد خلايا المنطقة القحفية البطينية بنسبة 20%، مع تدمير 50% من الخلايا العصبية في المخطط والقشرة الحديثة ، ولكن أنواع الخلايا في المنطقة القحفية البطينية المقتولة كانت غير متجانسة مثل المنطقة نفسها. عند إجراء الاختبارات اللاحقة، وجد أن جزءًا مختلفًا من كل خلية قد تم القضاء عليه، ومع ذلك ظلت خلايا المنطقة القحفية البطينية على قيد الحياة في الغالب. قد يوفر هذا مرونة معينة لهذه الخلايا، مع عمل الخلايا السلفية غير الملتزمة كمجموعة متكاثرة بعد نقص التروية . كما تحفز إصابة الدماغ الميكانيكية هجرة الخلايا وانتشارها، كما لوحظ في القوارض، وقد تؤدي أيضًا إلى زيادة عدد الخلايا، مما ينفي الفكرة السابقة بأنه لا يمكن إنشاء خلايا عصبية جديدة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

وفي الختام، تمكنت هذه المجموعة من تحديد أن الخلايا في المنطقة القحفية البطينية قادرة على إنتاج خلايا عصبية وخلايا دبقية جديدة طوال الحياة، نظرًا لأنها لا تتعرض للتلف لأنها حساسة لأي تأثيرات ضارة. وبالتالي، يمكن للمنطقة القحفية البطينية أن تتعافى بعد إصابة خفيفة، وقد توفر علاجًا خلويًا بديلًا لمناطق أخرى متضررة من الدماغ. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في محاولة لتوصيف وتحليل الآلية المتعلقة بتكاثر الخلايا العصبية داخل المنطقة تحت البطينية، لاحظ ديكريساك وآخرون تكاثر الخلايا العصبية السلفية في المنطقة تحت البطينية للفأر من خلال حقن النيوروببتيد Y (NPY). ^[18] NPY هو بروتين يتم التعبير عنه بشكل شائع في الجهاز العصبي المركزي وقد ثبت سابقًا أنه يحفز تكاثر الخلايا العصبية في الظهارة الشمية والحُصين . لوحظت تأثيرات الببتيد من خلال وسم BrdU ونمط الخلايا الذي قدم دليلاً على هجرة الخلايا العصبية عبر مجرى الهجرة الأمامي إلى البصلة الشمية ( مما يؤكد التجارب السابقة) وإلى المخطط . تدعم هذه البيانات فرضية المؤلف في أن التولد العصبي سيتم تحفيزه من خلال إدخال مثل هذا الببتيد . ^{[ بحاجة لمصدر ]}

نظرًا لأن NPY عبارة عن ببتيد مكون من 36 حمضًا أمينيًا مرتبطًا بالعديد من الحالات الفسيولوجية والمرضية، فإنه يحتوي على مستقبلات متعددة يتم التعبير عنها على نطاق واسع في دماغ القوارض النامية والناضجة. ومع ذلك، بالنظر إلى الدراسات الحية التي أجرتها هذه المجموعة، أظهر مستقبل Y1 تأثيرات تكاثرية عصبية بوساطة محددة من خلال تحريض NPY مع زيادة التعبير في المنطقة تحت البطينية. كما يلقي تحديد مستقبل Y1 الضوء على حقيقة أن النمط الظاهري للخلايا المعبر عنها من مثل هذه الأحداث الانقسامية هي في الواقع خلايا من نوع DCX + ( الخلايا العصبية التي تهاجر مباشرة إلى المخطط ). جنبًا إلى جنب مع تأثيرات حقن NPY على معايير الدوبامين المخططي و GABA والغلوتامات لتنظيم تكوين الخلايا العصبية في المنطقة تحت البطينية (دراسة سابقة) ، لا يزال هذا الاكتشاف قيد الدراسة لأنه قد يكون منظمًا ثانويًا للناقلات العصبية المذكورة أعلاه . ^{[ بحاجة لمصدر ]}

وكما هو ضروري لجميع الأبحاث، أجرت هذه المجموعة تجاربها بمنظور واسع النطاق حول تطبيق النتائج التي توصلوا إليها، والتي زعموا أنها قد تفيد المرشحين المحتملين لإصلاح المخ من خلال تحفيز تكاثر الخلايا الجذعية العصبية في المنطقة تحت البطينية. وسوف يكون هذا التنظيم الجزيئي الطبيعي لتكوين الخلايا العصبية لدى البالغين مكملاً للعلاجات التي تعتمد على جزيئات مناسبة مثل مستقبلات NPY وY1 التي تم اختبارها، بالإضافة إلى المشتقات الدوائية ، في توفير أشكال قابلة للإدارة من الاضطرابات العصبية التنكسية في المنطقة المخططية. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في محاولة لتوصيف دور المنطقة تحت البطينية في التسبب المحتمل في الأورام ، وجد كوينونيس-هينوجوسا وآخرون أن خلايا جذعية لورم المخ (BTSCs) هي خلايا جذعية يمكن عزلها من أورام المخ عن طريق اختبارات مماثلة تستخدم للخلايا الجذعية العصبية. ^[5] في تكوين كرات استنساخية مماثلة للكرات العصبية للخلايا الجذعية العصبية، كانت هذه الخلايا قادرة على التمايز إلى خلايا عصبية وخلايا نجمية وخلايا قليلة التغصن في المختبر ، والأهم من ذلك أنها قادرة على بدء الأورام عند تركيزات خلوية منخفضة، مما يوفر قدرة على التجديد الذاتي. لذلك اقترح أن مجموعة صغيرة من خلايا جذعية لورم المخ ذات قدرات التجديد الذاتي هذه كانت تحافظ على الأورام في أمراض مثل سرطان الدم وسرطان الثدي . ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تؤدي العديد من العوامل المميزة إلى الفكرة المقترحة بأن الخلايا الجذعية العصبية (NSCs) هي أصل الخلايا الجذعية البنائية العصبية، حيث تشترك في العديد من السمات. تظهر هذه السمات في الشكل.

تقدم هذه المجموعة دليلاً على الدور الواضح الذي تلعبه المنطقة القفوية السحائية في تكوّن الأورام كما يتضح من امتلاكها لمستقبلات مولدة للانقسام واستجابتها للتحفيز المولد للانقسام، وخاصة الخلايا من النوع C التي تعبر عن مستقبل عامل نمو البشرة (EGFR)، مما يجعلها شديدة الانتشار والغزو. بالإضافة إلى ذلك، وجد أن وجود الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا البطانية داخل المنطقة القفوية السحائية يعزز من تكوين الخلايا العصبية ، فضلاً عن توفير بعض الهجرة الاتجاهية للخلايا العصبية من المنطقة القفوية السحائية. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في الآونة الأخيرة، تم تحديد منطقة SVZ البشرية لدى مرضى أورام المخ على المستوى الظاهري والوراثي. تكشف هذه البيانات أن منطقة SVZ لدى نصف المرضى هي موقع دقيق لتكوين الورم بينما تمثل منطقة متسللة لدى المرضى المتبقين. ^[19] وبالتالي، فمن الممكن بشكل واضح أن توجد علاقة لدى البشر بين توليد الخلايا الجذعية العصبية للمنطقة والخلايا المتجددة ذاتيًا باستمرار للأورام الأولية التي تفسح المجال للأورام الثانوية بمجرد إزالتها أو تعريضها للإشعاع. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في حين أنه لا يزال يتعين إثبات ما إذا كانت الخلايا الجذعية SVZ هي الخلية الأصلية لأورام المخ مثل الأورام الدبقية، إلا أن هناك أدلة قوية تشير إلى زيادة عدوانية الورم والوفيات لدى هؤلاء المرضى الذين تتسلل أورامهم الدبقية عالية الدرجة أو تلامس SVZ. ^{[20] [21]}

في سرطان البروستاتا، يتميز تكوين الخلايا العصبية الناجم عن الورم بتجنيد الخلايا السلفية العصبية (NPC) من SVZ. تتسلل الخلايا السلفية العصبية إلى الورم حيث تتمايز إلى خلايا عصبية مستقلة (خلايا عصبية أدرينالية بشكل أساسي) تحفز نمو الورم. ^[22]

• علم الأعصاب