תאי לוויין: מה הם, מאפיינים ותפעול

התא הוא היחידה האנטומית הפונקציונלית של כל היצורים החיים. כדי שישות אורגנית תיחשב כחיה, עליה להיות בעלת גוף תא אחד לפחות. בהתבסס על הנחה זו, אנו יכולים לתאר את כל המגוון הביולוגי היבשתי: ממיקרואורגניזמים "פשוטים" מבחינה אבולוציונית כמו חיידקים (פרוקריוטים, תא בודד) לאדם, עם כ-30 מיליארד תאים, המחולקים לפי המבנה והתפקוד שלהם לאיברים שונים מערכות.

התאים הקיימים בגופנו מחולקים ל-2 בלוקים גדולים: סומטיים ומיניים. תאים סומטיים הם אלו היוצרים כל אחת ואחת מרקמות הגוף שלנו, המאופיינים ב אופיו הדיפלואידי (2 סטים של כרומוזומים בגרעין, אחד מהאב ואחד מהאם) וחלוקתו לפי מיטוזה. בעוד שתאים מסוימים יוצרים רקמות המשתנות כל הזמן, אחרים נוצרים במהלך הפיתוח ואינם מתחדשים שוב, כפי שעשוי להיות במקרה של תאי שיער של האוזן.

לפיכך, פונקציונליות ויכולת התחדשות הם מאפיינים המאפשרים לנו לקבץ תאים לתוך בלוקים הטרוגניים מאוד שונים: נוירונים, אדיפוציטים, הפטוציטים, אוסטאוציטים, מיוציטים ורשימה ארוך מאוד למרות זאת, מה הייתם חושבים אילו נגיד לכם שיש בגופנו קבוצות תאים שהן "כלום" ומגיבות לצרכי האורגניזם? בשורות אלו נראה ממה הם מורכבים תאי לווייןובכן, אנו מסבירים את הנחת היסוד המטורפת הזו בשורות הבאות.

• מאמר קשור: "סוגי תאים עיקריים של גוף האדם"

מהם תאי לוויין?

תאי לוויין הם קבוצה של גופי תאים שאינם מובחנים, כלומר חסרים להם התמחות רקמות, כמו רוב התאים בגופנו. בכל מקרה, ניתן להמיר את המבנים האניגמטיים הללו בעזרת הגירוי המתאים לתא מובחן, במקרה זה שריר. שורות תאים מוזרות אלו התגלו על ידי הביופיזיקאי אלכסנדר מאורו לפני יותר מ-50 שנה (1961), כאשר הוא צפה במקבץ של תאים חד-גרעיניים לא מובחנים בפריפריה של סיבי שריר השלד בן אנוש.

ההצבה הישירה של תאי הלוויין עם סיבי השריר גרמה מיד לחשוב החוקר הזה שבטח יש להם קשר לתיקון ולצמיחה של רקמות שְׁרִירִי. אכן, תאי הלוויין הם מבשרים לגופי התא היוצרים שריר שלד (רצוני), אך מסוגלים גם להוסיף גרעינים נוספים לתאי האם שלהם.s (זכור שלסיבי שריר יש כמה גרעינים) ולהיכנס למצבי שקט כאשר אין בהם צורך.

לפני שנמשיך עם העולם המרתק של תאי לוויין, אנו מוצאים שזה מעניין להבהיר שורה של מונחים כלליים על השרירים, כך שתוכל להבין בקלות את הקווים הבאים. לא לוקח לנו הרבה זמן.

לגבי תאי שריר

שריר מפוספס או שלד יוצר את מה שאנו מכירים כמערכת השרירים, כלומר, קיבוץ של יותר מ-600 שרירים שאנו מזיזים מרצון לבצע תנועות, לאמץ תנוחות, להעביר מידע מחוות והרבה דברים אחרים. התא הבסיסי של רקמת שריר מפוספסת הוא סיבי השריר או מיוציט השלד, סוג תאים גלילי מרובה גרעיניים עם יכולת התכווצות ניכרת.

במקום תאים רגילים, מיוציטים שלד הם למעשה סינציטיות, ציטופלזמות סגורות קרום עם שפע של גרעינים כלולים. יש להם צורה לא טיפוסית, שכן הם מוארכים מאוד (באורך של כמה סנטימטרים) ובנוסף, הם מאופיינים בכך שיש להם שלד ציטוטי מפותח ביותר, המאפשר את קיצור התא, ולכן, את כיווץ השרירים.

גרעיני סיבי השריר ממוקמים בפריפריה של התא., ממש מתחת לקרום הנקרא סרקולמה. התוכן המרכזי של גופי תאים אלה נשלט על ידי חוטי אקטין ומיוזין II, בנוסף ל מיטוכונדריות רבות, הנחוצות לייצור אנרגיה שרקמה זו דורשת במהלך תנועות התכווצות ו הַרפָּיָה.

• אולי יעניין אותך: "סיבי שריר: מה זה, חלקים ותפקודים"

הפעלת תאי לוויין

הפעלת תאי לוויין תלויה בנישת השריר, במיקרו-וסקולטור שמסביב ובתגובות דלקתיות מקומיות.. כמה גורמים ספציפיים, כגון גורם גדילת כבד (HGF), סינתאז תחמוצת החנקן (ONS) וגורמי גדילה נראה כי פיברובלסט (FGF) ממלא תפקיד חיוני בתהליך זה, אך המנגנון המדויק שיוצר תאים פעולת לווין.

מצד שני, יש כמה מחקרים המצביעים על כך שתאי לוויין מווסתים לרעה על ידי חלבון המכונה מיוסטטין. מיוקין זה מעכב באופן ישיר ועקיף את צמיחת השרירים בבני אדם, אבל שוב, כדי לבסס סיבתיות בלתי ניתנות להסרה יש צורך להמשיך ולחקור את שורת התאים האניגמטית הזו

התפקוד של סוג זה של תאים

בהגדרה, תאים לא מובחנים של בני אדם (תאי גזע) חייבים להיות מסוגלים לשכפל את עצמם, ובזמן הנכון, להוליד צאצאים תפקודיים מובחנים. תאי לוויין עומדים בשתי הדרישות, שכן הם מופעלים ומתחילים להשתכפל כאשר הם מקבלים אותות מרקמה פגועה שכנה.

לאחר היציאה ממצבה השקט, קבוצת תאים זו מתחילה להתרבות, באמצעות תהליך המכונה "הפעלת תאי לוויין". בנוסף, יש לציין כי פעולת תיקון זו אינה מוגבלת רק למקום הפגוע: כאשר תאי הלוויין מופעלים בסעיף האמור של רקמות, אחרות הנמצאות בחלקים שונים של המיוציט משוגרות ונודדות למקום, על מנת "לרפא" את הקטע בהקדם האפשרי. מאורס.

בנוסף לחלוקה יש עדויות לכך שתאים אלה מסוגלים להתמזג עם מבנים קיימים, על מנת להקל על גדילה ותיקון ברמת הרקמה. בכל מקרה, יש לציין שתהליך תיקון זה אינו שלם כאשר נוצר נזק רב ופיברובלסטים מפקידים רקמת צלקת. אם תפקוד תאי הלוויין היה יעיל ב-100% בכל התרחישים, ניוון שרירים לא היה קיים.

תאי לווין ופעילות גופנית

אי אפשר שלא לתהות כיצד כל המנגנונים הללו קשורים לביצוע פעילות גופנית, שכן כך הוא ברור שקבוצות שרירים שונות עלולות להינזק עם פעילות גופנית לא נכונה או נפילה במיוחד מגעיל.

הונחה כי פעילות גופנית מקדמת שחרור של מולקולות בעלות אופי דלקתי, ציטוקינים ו גורמי גדילה (כגון HGF שהוזכר לעיל), שיפעילו את יציאת השקט של התאים לוויין ולעודד אותם להתחיל לעבוד. בעוד שגורמים ספציפיים מסוימים אחראים ל"התעוררות" תאי הלוויין, אחרים בדיוק כמו חיוני יקדם בידול, אבל תמיד עם מטרה ספציפית: לתקן ולשפר את השרירים של אורגניזם. לפיכך, עצם ביצוע הפעילות הגופנית יזהיר את תאי הלוויין שהם חייבים להכין את עצמם, למקרה שמשהו ישתבש.

מעבר למנגנון המוזר הזה, מחקרים הראו שאימון התנגדות גופנית מדווח על מספר רב יותר של תאי לוויין בשרירי השלד של ספורטאים. זה יכול להיות סוג מצוין של תגובה כדי לנטרל את פעולת הגיל, שכן נראה שגם שיעור תאי הלוויין הזמינים בגופנו יורד עם הגיל. גיל מבוגר.

סיכום

כל מה שנחשף כאן צריך להילקח במידה משמעותית של חשיבה ביקורתית, שכן יש עוד הרבה מה לעשות. לדעת על סוגי תאים אלה, ולפיכך, להקצות להם סדרה של תכונות מופלאות תהיה א טעות. נראה שהכל מעיד על כך שפעילות גופנית ופעילות גופנית מקדמים את הביטוי וההתמיינות של תאי לוויין, אבל מאז לאחר מכן, פציעה חמורה תמיד מקדמת את היווצרות רקמת צלקת, מה שמתורגם להפחתה בתפקוד שְׁרִירִי.

אנו מדגישים רעיון שכבר הוזכר בעבר: אם פעולתם של תאי הלוויין הייתה חד משמעית וישים בכל התרחישים, לא יהיו פציעות שרירים בלתי הפיכות בגוף בן אנוש. עם זאת, זה לא אומר שהם חסרי תועלת: הבנת הפונקציונליות שלהם ונתיבות ההפעלה שלהם יכולה להיות כלי נהדר עבור ידע פיזיולוגי ורפואי, מכיוון שהוא יכול לעזור לנו להבהיר את המאפיינים המיוחדים של פתולוגיות מסוימות של מערכת התנועה, כיום באופן מעשי לא ידוע.

הפניות ביבליוגרפיות:

• דומונט, נ. א., בנצינגר, סי. F., Sincenes, M. C., & Rudnicki, M. ל. (2011). תאי לוויין והתחדשות שרירי השלד. פיזיולוגיה מקיפה, 5(3), 1027-1059.
• הוק, טי. J., & Garry, D. י. (2001). תאי לוויין מיוגניים: פיזיולוגיה לביולוגיה מולקולרית. כתב עת לפיזיולוגיה יישומית.
• מאורו, א. (1961). תא לווין של סיבי שריר השלד. The Journal of Cell Biology, 9(2), 493-495.
• Montarras, D., Morgan, J., Collins, C., Relaix, F., Zaffran, S., Cumano, A.,... & בקינגהאם, מ. (2005). בידוד ישיר של תאי לוויין להתחדשות שרירי השלד. מדע, 309(5743), 2064-2067.
• מורגן, ג'יי. E., & Partridge, T. ל. (2003). תאי לוויין שרירים. כתב העת הבינלאומי לביוכימיה וביולוגיה של התא, 35(8), 1151-1156.
• מוס, פ. P., & Leblond, C. ש. (1971). תאי לוויין כמקור הגרעינים בשרירים של חולדות גדלות. התיעוד האנטומי, 170(4): 421-435.
• Schultz, E., & McCormick, K. M. (1994). תאי לוויין של שריר השלד. סקירות של פיזיולוגיה, ביוכימיה ופרמקולוגיה, כרך 123, 213-257.
• Yin, H., Price, F., & Rudnicki, M. ל. (2013). תאי לוויין ונישת תאי גזע השריר. סקירות פיזיולוגיות, 93(1): 23-67.