العناصر اللازمة لبناء وتجديد أنسجة الجسم هي المواد البروتينية والأملاح المعدنية.
فالبروتينات متوفرة في اللحوم بمختلف أنواعها (الغنم، البقر، الدجاج، السمك) وفي العدس والفاصولياء الجافة والفول الجاف والبازلاء الجافة والحمص والأرز والبطاطا والجبن والبيض والخبر والخضار والفواكه.
بيولوجيا التجدد:
التجديد يعني إعادة نمو جزء من الأعضاء المتضررة أو المفقودة من الأنسجة المتبقية.
يمكن للحيوانات تجديد بعض الأعضاء، مثل الكبد.
إذا فقد جزء من الكبد بسبب مرض أو إصابة، فإن الكبد ينمو مرة أخرى إلى حجمه الأصلي، ولكن ليس في شكله الأصلي.
تمتلك الأنواع المختلفة إمكانات كبيرة لتجديد أجزاء من الجسم أو الكائن الحي بأكمله بعد الإصابة، ولكن الفهم الدقيق للأساس الجزيئي لآليات التجديد يتطلب موارد جينومية مفصلة.
لبنات البناء:
- الخلايا:
الخلايا تبني وحدات من الأنسجة والأعضاء والأنسجة هي الوحدة الأساسية لوظيفة الجسم.
بشكل عام، تفرز الخلايا مواد وهياكل الدعم الخاصة بها، والتي تسمى مصفوفة خارج الخلية.
هذه المصفوفة، أو سقالة، تدعم الخلايا.
كما أنها تعمل كمحطة ترحيل لعدد من جزيئات الإشارة.
- الرسائل / الإشارات:
تكتسب الخلايا الرسائل من خلال مصادر متعددة تنمو من البيئة المحلية.
يمكن لكل إشارة تعزيز أو بدء سلسلة من الاستجابات التي تقرر ما سيحدث للخلية.
من خلال فهم كيفية تفاعل الخلايا الفردية مع الإشارات، والتفاعل مع البيئة المحيطة بها، وتنظيمها في الأنسجة والكائنات الحية، يمكن للباحثين معالجة هذه العمليات لإصلاح الأنسجة التالفة أو حتى إنشاء خلايا جديدة.
في جميع الكائنات الحية، يقوم بوليميراز RNA المعتمد على DNA بإنتاج mRNA لتكوين البروتين أو جزيئات RNA غير المشفرة المختلفة المستخدمة في الخلية.
التحكم في النسخ هو الطريقة الرئيسية للتحكم في البروتينات (والأحماض النووية) التي يتم إنتاجها في الخلية، وبأي كميات.
الخلايا الجذعية وتجديدها:
يتم إنتاج الأنسجة في الكائن البشري والحفاظ عليها وإعادة توطينها بواسطة الخلايا الجذعية.
هذه خلايا متخصصة قادرة على تجديد الخلايا ويمكن أن تفرز إلى أنواع خلايا مختلفة في جسم الإنسان.
للخلايا الجذعية العديد من برامج التمايز.
لذلك، لديهم معلومات تسمح لهم بأن يصبحوا أي خلية في الجسم أو نوع خلية مقيدة بوظيفة متخصصة.
تجعل هذه القدرات الخلايا الجذعية مفيدة للغاية للتطبيقات الطبية الحيوية والطب التجديدي وأصبحت الأداة الجزيئية الرئيسية لهذه الأغراض.
تتمتع العضلات الهيكلية ببعض القدرة على التجدد وتكوين أنسجة عضلية جديدة، في حين أن خلايا عضلة القلب لا تتجدد.
ومع ذلك، تشير الأبحاث الجديدة إلى أن الخلايا الجذعية القلبية قد يتم إقناعها بإعادة توليد عضلات القلب باستراتيجيات طبية جديدة.
تمتلك خلايا العضلات الملساء أكبر قدرة على التجدد.
فالبروتينات متوفرة في اللحوم بمختلف أنواعها (الغنم، البقر، الدجاج، السمك) وفي العدس والفاصولياء الجافة والفول الجاف والبازلاء الجافة والحمص والأرز والبطاطا والجبن والبيض والخبر والخضار والفواكه.
بيولوجيا التجدد:
التجديد يعني إعادة نمو جزء من الأعضاء المتضررة أو المفقودة من الأنسجة المتبقية.
يمكن للحيوانات تجديد بعض الأعضاء، مثل الكبد.
إذا فقد جزء من الكبد بسبب مرض أو إصابة، فإن الكبد ينمو مرة أخرى إلى حجمه الأصلي، ولكن ليس في شكله الأصلي.
تمتلك الأنواع المختلفة إمكانات كبيرة لتجديد أجزاء من الجسم أو الكائن الحي بأكمله بعد الإصابة، ولكن الفهم الدقيق للأساس الجزيئي لآليات التجديد يتطلب موارد جينومية مفصلة.
لبنات البناء:
- الخلايا:
الخلايا تبني وحدات من الأنسجة والأعضاء والأنسجة هي الوحدة الأساسية لوظيفة الجسم.
بشكل عام، تفرز الخلايا مواد وهياكل الدعم الخاصة بها، والتي تسمى مصفوفة خارج الخلية.
هذه المصفوفة، أو سقالة، تدعم الخلايا.
كما أنها تعمل كمحطة ترحيل لعدد من جزيئات الإشارة.
- الرسائل / الإشارات:
تكتسب الخلايا الرسائل من خلال مصادر متعددة تنمو من البيئة المحلية.
يمكن لكل إشارة تعزيز أو بدء سلسلة من الاستجابات التي تقرر ما سيحدث للخلية.
من خلال فهم كيفية تفاعل الخلايا الفردية مع الإشارات، والتفاعل مع البيئة المحيطة بها، وتنظيمها في الأنسجة والكائنات الحية، يمكن للباحثين معالجة هذه العمليات لإصلاح الأنسجة التالفة أو حتى إنشاء خلايا جديدة.
في جميع الكائنات الحية، يقوم بوليميراز RNA المعتمد على DNA بإنتاج mRNA لتكوين البروتين أو جزيئات RNA غير المشفرة المختلفة المستخدمة في الخلية.
التحكم في النسخ هو الطريقة الرئيسية للتحكم في البروتينات (والأحماض النووية) التي يتم إنتاجها في الخلية، وبأي كميات.
الخلايا الجذعية وتجديدها:
يتم إنتاج الأنسجة في الكائن البشري والحفاظ عليها وإعادة توطينها بواسطة الخلايا الجذعية.
هذه خلايا متخصصة قادرة على تجديد الخلايا ويمكن أن تفرز إلى أنواع خلايا مختلفة في جسم الإنسان.
للخلايا الجذعية العديد من برامج التمايز.
لذلك، لديهم معلومات تسمح لهم بأن يصبحوا أي خلية في الجسم أو نوع خلية مقيدة بوظيفة متخصصة.
تجعل هذه القدرات الخلايا الجذعية مفيدة للغاية للتطبيقات الطبية الحيوية والطب التجديدي وأصبحت الأداة الجزيئية الرئيسية لهذه الأغراض.
تتمتع العضلات الهيكلية ببعض القدرة على التجدد وتكوين أنسجة عضلية جديدة، في حين أن خلايا عضلة القلب لا تتجدد.
ومع ذلك، تشير الأبحاث الجديدة إلى أن الخلايا الجذعية القلبية قد يتم إقناعها بإعادة توليد عضلات القلب باستراتيجيات طبية جديدة.
تمتلك خلايا العضلات الملساء أكبر قدرة على التجدد.
الطب التجديدي:
الطب التجديدي هو فرع جديد من الأدوية يحاول تغيير مسار الأمراض المزمنة، وفي كثير من الحالات ، يجدد أنظمة الأعضاء التي تفشل بسبب العمر أو المرض أو الضرر أو العيوب الجينية.
أصبحت المنطقة بسرعة أحد خيارات العلاج الواعدة للمرضى الذين يعانون من فشل الأنسجة.
ويشمل أيضًا هندسة الأنسجة، ولكنه يتضمن أيضًا البحث عن الشفاء الذاتي - يستخدم الجسم أنظمته الخاصة، أحيانًا بمساعدة المواد البيولوجية الغريبة لإعادة تكوين الخلايا وإعادة بناء الأنسجة والأعضاء.
أصبح مصطلحا "هندسة الأنسجة" و "الطب التجديدي" قابلين للتبادل بدرجة كبيرة، مع أمل المجال في التركيز على العلاجات بدلاً من علاجات الأمراض المعقدة والمزمنة في كثير من الأحيان.
هندسة الأنسجة هي مجال طبي حيوي ناشئ يهدف إلى المساعدة في استعادة عيوب الأنسجة الجسدية إلى حد الإصلاح الذاتي وكذلك استبدال الوظائف البيولوجية للأعضاء المتضررين والمصابين باستخدام الخلايا ذات القدرات التناسلية والتفاضلية.
بالإضافة إلى البحث الأساسي عن هذه الخلايا، ليس هناك شك في أن هندسة الأنسجة الناجحة لا غنى عنها لخلق بيئة اصطناعية تمكن الخلايا من تحفيز تجديد الأنسجة.
يمكن تحقيق مثل هذه البيئة باستخدام السقالات لانتشار الخلايا، والتمايز، وعوامل النمو ، وكذلك دمجها.
غالبًا ما تكون عوامل النمو مطلوبة لتعزيز تجديد الأنسجة، لأنها يمكن أن تحفز تكوين الأوعية الدموية، التي تزود الخلايا المزروعة بالأكسجين والمغذيات لتحل محل العضو للحفاظ على وظائفه البيولوجية.
وتتطلب منصات أو سقالات وظيفية ذات خصائص محددة تتعلق بالتشكيل وكيمياء السطح والترابط لتعزيز التصاق الخلايا وانتشارها.
هذه المتطلبات ليست مهمة فقط للهجرة الخلوية ولكن أيضًا لتزويد المغذيات وطرد جزيئات النفايات.
يجب مراعاة نوع الخلية عند تصميم استخدام نظام خلوي محدد كسقالة؛ على سبيل المثال، إذا كانت ذاتيًا أو ذاتيًا أو زينية.
يكمن التحدي في هندسة الأنسجة في تطوير بنية منظمة ثلاثية الأبعاد ذات خصائص وظيفية تحاكي المصفوفة خارج الخلية.
في هذا الصدد، مع ظهور تقنية النانو، يتم الآن تطوير السقالات التي تلبي معظم المتطلبات.
تطورت تكنولوجيا هندسة الأنسجة من تطوير المواد البيولوجية (المواد الحيوية) وتشير إلى ممارسة الجمع بين السقالات والخلايا وجزيئات الأنسجة النشطة بيولوجيًا.
الهدف من هندسة الأنسجة هو جمع الهياكل الوظيفية التي تعمل على استعادة الأنسجة التالفة أو الأعضاء الكاملة أو صيانتها أو تحسينها.
أنسجة الجلد والغضاريف المهندسة اصطناعيًا هي أمثلة سمحت بها إدارة الغذاء والدواء مؤخرًا.
تبدأ العملية عادة ببناء سقالة من مجموعة واسعة من المصادر المحتملة، من البروتينات إلى البلاستيك.
عندما يتم إنشاء السقالات ، يمكن إدخال خلايا مع أو بدون "مزيج" من عوامل النمو.
على افتراض أن البيئة مناسبة، ينمو النسيج.
في بعض الأحيان، تختلط الخلايا والسقالات وعوامل النمو معًا في وقت واحد ، مما يمنح الأنسجة فرصة "التجميع الذاتي".
هناك طرق مختلفة لإنشاء نسيج أو نسيج جديد باستخدام السقالة الحالية.
يتم تجريد الأنسجة المانحة أو خلايا الأعضاء ويتم استخدام سقالة الكولاجين التي تم الحفاظ عليها لتشكيل نسيج جديد.
تم إنشاء نسيج جديد في الهندسة البيولوجية للقلب والكبد والرئتين وأنسجة الكلى في الفئران.
يحمل هذا النهج وعدًا كبيرًا باستخدام السقالات من أنسجة الإنسان التي يتم التخلص منها أثناء الجراحة ومدمجة مع خلايا المريض الخاصة لعمل الأعضاء المتفانين الذين لا يمكن رفضهم من قبل الجهاز المناعي.
تحتاج الأنسجة إلى "نظام تصريف وسباكة" جيد (الأوردة أو الشرايين)، وهي طريقة لتغذية المغذيات في الخلايا وحمل النفايات.
بدون إمداد الدم أو أي آلية مشابهة، تموت الخلايا بسرعة. من الناحية المثالية، يرغب العلماء في أن يكونوا قادرين على إنشاء أنسجة هندسية باستخدام نظام السباكة الذي تم بناؤه بالفعل (المشابك).
أمل جديد لركبة بوم: كان الغضروف صعبًا للغاية، إذا لم يكن من المستحيل إصلاحه لأن الغضروف يفتقر إلى إمدادات الدم لتعزيز التجدد.
كان السرد الجل / اللاصق ناجحًا في تجديد أنسجة الغضروف بعد الجراحة في تجربة سريرية حديثة للمرضى.
الهدف الرئيسي لتجديد الأنسجة:
الهدف الرئيسي من دراسات تجديد الأنسجة هو اكتساب المعرفة التي ستعزز النطاق الواسع الجديد للطب التجديدي.
قد تتضمن هذه المعلومات أدلة لتحفيز نشاط الخلايا الجذعية، والهندسة الهيكلية لسقالات أفضل أو البدء المباشر في برامج التجديد البيولوجي.
يفهم العلماء بالفعل بعض أشكال التجديد بما يكفي للتلاعب وتعديل الأحداث الرئيسية لأسباب علاجية.
على سبيل المثال، فإن الممارسة الشائعة لزرع نخاع العظم هي توجيه الخلايا المكونة للدم بشكل صحيح إلى خلايا الدم المتجددة.
ومع ذلك، بالنسبة لمعظم أمثلة الابتكار، بدأ البحث في اكتساب المعرفة والتقنيات لمحاولة حظر أو تعزيز الخطوات الانتقائية بشكل انتقائي أثناء التجديد.
- الأنسجة العضلية الهيكلية:
تؤثر إصابات العضلات والعظام على الملايين من الناس على مستوى العالم وتؤثر على صحتهم ورفاههم وكذلك على حيواناتهم المرافقة والرياضية.
تمثل إصابات الأنسجة الرخوة نصف هذه الحالات تقريبًا وترتبط بتشكيل ندبة غير منظم وعمليات شفاء طويلة تعتمد على الوقت.
تم تطوير الاستراتيجيات العلاجية القائمة على الخلايا في العقود الماضية بهدف علاج وعلاج مثل هذه الاضطرابات.
إن الخلايا الجذعية جذابة في الميدان، كونها مجموعة مستجيبة غير متمايزة، مع القدرة على التجديد الذاتي والتمييز في سلالات مختلفة.
يمكن الحصول على الخلايا الجذعية الوسيطة من العديد من الأنسجة البالغة، بما في ذلك الغشاء الزليلي.
يمكن العثور على الخلايا الجذعية الوسيطة المستمدة من الزليلي في الأفراد من أي عمر وترتبط بعمليات التجدد الجوهرية، من خلال كل من تفاعلات الباراكرين والخلية إلى الخلية، وبالتالي المساهمة في قدرة الشفاء على المضيف.
أثبتت الدراسات الفائدة المحتملة للخلايا الجذعية الوسيطة المشتقة من الزليلي في هذه العمليات التجديدية في كل من الطب البشري والطب البيطري.
- تجديد العظام:
تجديد العظام هو تقنية جراحية تستخدم الأغشية الحاجزة لتوجيه نمو عظام جديدة في موقع العيب أو توجيهه.
المبدأ هو أن الأغشية الحاجزة تخلق وتحافظ على مساحة فوق عيب العظام؛ هذا يسمح لخلايا اللحمة المتوسطة البطيئة ذات القدرة العظمية على ملء العيب وتجديده دون تدخل من الأنسجة الرخوة التي تتكاثر بسرعة.
حماية الجلطة في العيب ، واستبعاد خلايا النسيج الضام اللثوي، وإعداد مساحة مغلقة يمكن أن تهاجر فيها الخلايا العظمية من العظام هي ثلاثة عناصر أساسية لتحقيق نتيجة ناجحة.
تم استخدام العديد من أنواع الطعوم كمحافظين للمساحة بين الغشاء وعيب العظام.
تم استخدام الطعم الذاتي، والطعم المغاير، والطعوم الخلوية بنجاح، إما بمفرده أو معًا، لتجديد العظام باستخدام مواد الجسيمات.
التسميات
تغذية