البيولوجيا وعلوم الحياة

كيفية تواصل الخلايا مع بعضها

2013 آلات الحياة

د.ديفيد س. جودسل

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

كيفية تواصل الخلايا مع بعضها البيولوجيا وعلوم الحياة

ومع وجود كل هذه التحديات التركيبية، فإن على خلايانا أن تتخذ طرقاً للتواصل مع بعضها البعض، وذلك لكي تتأكد من وجود تنسيق فيما بينها وأنها تعمل في إتجاه تحقيق هدف مشترك.

وتتواصل الخلايا المجاورة لبعضها في نفس الأنسجة بطريقة مباشرة نتيجة لوجود ارتباط بين سيتوبلازماتها.

كما يتم عمل وصلات في الفراغ (Gap Junctions) بين الخلايا وذلك عند تلامس الأغشية الخلوية للخلايا المتجاورة (شكل 2.6)

 

وتتجمع سداسيات من البروتينات (Connexon Proteins) في وصلات الفراغ هذه، ويحتوي كل منها على فتحة صغيرة لربط الخليتين المتجاورتين.

وفي الظروف المعتادة، فإن الوصلات تعمل على مراقبة الحركة المكثفة للجزيئات الصغيرة إلى الأمام والخلف بين الخلايا، ولكن في الظروف الطارئة فإن هذه الوصلات يتم غلقها. 

 

فعلى سبيل المثال، إذا ارتفع مستوى الكالسيوم في أحد الخلايا بشكل حاد – وهذا يُعد عادةً كعلامة على مرض الخلية أو وجود تلف بها – فإن سداسيات البروتين تُغلق فتحاتها بسرعة وبشكل مفاجىء بحيث تعمل على عزل الخلية المجاورة المعتلة.

يتم تبادل الرسائل أيضاً بين الخلايا الموجودة في نفس الجيرة وذلك بواسطة مراسيل جزيئية، تسمي سيتوكينات (Cytokines) وهذه بروتينات صغيرة يتم بناؤها بواسطة خلية واحدة ثم إفرازها إلى خارجها. وتنتشـر هذه البروتينات لكي تصل إلى خلية مجاورة بحيث يتم مسكها بواسطة مستقبلات على سطح هذه الخلية.

 

وهذا يحفز إطلاق إشارة بداخل الخلية، لكي تقوم بإجراء مناسب. وتساعد السيتوكينات على إيجاد حالة حوار بين الخلايا والوسط الذي توجد فيه، حيث تتعرف الخلية من خلال هذه الرسائل على حالة النسيج الذي توجد فيه.

حيث تتعرف الخلية من خلال هذه الرسائل على حالة النسيج الذي توجد فيه، ومن خلال ذلك يمكنها أن تقرر إذا كان الوقت مناسباً للنمو أو الراحة.

 

كذلك تُستخدم السيتوكينات للتنبيه من الخطر، على سبيل المثال، تقوم الخلايا ببناء السيتوكين "ألفا انترفيرون" (Alpha – Interferon) كتحذير من إمكانية وجود فيروسات في الجوار.

حيث يخبر هذا الجزىء الخلايا بأن تقوم ببناء جزيئات متخصصة في محاربة الفيروسات، مثل الإنزيمات المحللة للأحماض النووية والتي تهاجم الحمض النووي رنا بالفيروس، وهذا يساعد الخلايا على حماية نفسها إلى أن يصل الجهاز المناعي إلى درجة الاستعداد القصوى لمحاربة الإصابة بالفيروس.

 

وبطريقة تشبه ذلك، فإنه من الممكن أيضاً أن يتم إرسال رسائل لمسافات أبعد عن طريق إسقاط جزىء مرسال في مجرى الدم.

فكما سيتم وصفه بتفاصيل أكبر فيما بعد، فإن الهرمونات تحمل رسائل إلى الخلايا في مختلف مناطق الجسم من خلال سريانها في مجري الدم.

 

وباستخدام هذه الأدوات الأساسية من البنية التحية والتواصل، فإن جسم الإنسان يمكنه تنسيق العمل الذي يقوم به ما يقرب من مائة نوع مختلف من الخلايا.

ومن خلال الأجزاء التالية في هذا الفصل، سوف نستكشف ثلاثة أنواع من الأنسجة وهي: العضلات، والدم، والأعصاب، وذلك لكي نرى بعضاً من أوجه التخصص بها والتي تساعدها على قيامها بوظائفها المحددة.

مجلة العلوم
‫‪عناقيد الحالات: لغز رئيسي من ألغاز جائحة كورونا
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لكوفيد-19 بدعم من مركز بوليتزر Pulitzer Centre
في 10 مارس، عندما التقى 61 شخصًا للتدريب على التراتيل بكنيسة  في ماونت فيرنون بواشنطن، بدا كل شيء طبيعيًا. ولمدة ساعتين ونصف الساعة أنشد المنشدون، وتناولوا الكعك والبرتقال، وأنشدوا مرة أخرى. ولكن أحدهم كان يعاني منذ ثلاثة أيام ما يبدو كأنه زكام، والذي تبين فيما بعد أنه كوفيد-19 COVID-19. وفي 12 مايو نشرت ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪أصبح العدو القديم حليفًا .. استخدام الفيروسات في علاج السرطان
. خالد صنبر، د. معتصم البارودي، د. نبيل أحمد باحثون في مجال الأمراض والفيروسات بكلية الطب في هيوستن، الولايات المتحدة
على الرغم من كونها أكثر الكائنات بساطًة فإن الفيروسات أتقنت عملية التطور بصورة مذهلة؛ فقد أتاح استغلال تلك المخلوقات الدقيقة لمخلوقات أكثر تعقيدًا، لحاجتها إلى التكوينات الخلوية، قدرة كبيرة لها على اجتياز العقبات التطورية. ففي جينومنا الخاص، اتخذت الفيروسات مخبئًا لإحدى أكثر الرحلات نجاحًا عبر الزمن، إذ يعتقد أن نحو %10 من ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪قصة الفيروسات .. 3 رواد أسهموا في اكتشافاتها المذهلة
. إسلام حسين باحث في مجال الفيروسات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الوريات المتحدة
يعتبر أواخر القرن التاسع عشر العصر الذهبي لعلم الميكروبيولوجيا علم الأحياء المجهرية، إذ شهد اكتشافات كثيرة عن بعض أنواع المكروبات، وتحديدا البكتيريا والفطريات. وأدت هذه الاكتشافات إلى تكوين نظرية شمولية عن الميكروبات، تعرف بنظرية الجراثيم germ theory، التي بنيت على معلومات توفرت لدى العلماء في ذلك الوقت. افترضت هذه النظرية توفر بعض الخصائص في أي مسبب ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪المادة السلبية.. أسرع من إيقاع الضوء والزمن
.أحمد مغربي طبيب ومترجم وكاتب متخصص بالموضوعات العلمية، لبنان
هل يمكن السفر بأسرع من الضوء؟ إذا كان إيقاع الزمن يسير بسرعة الضوء، وفق نظرية آينشتاين عن النسبية، ألا يكون التحرك بسرعة الضوء أو أكثر سفراً في الزمن أيضاً؟ أليس بموجب معادلة آينشتاين الشهيرة عن المادة والطاقة E=a.mc2 تتبدد المادة وتتحوّل إلى طاقة صرفة عندما تصل إلى التحرّك بسرعة الضوء، فكيف يمكن التنقل أسرع من الضوء من دون حدوث ذلك؟
 يألف عُشاق السينما أفلاماً عن آلة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)