وظيفة الخلايا العظمية الهادمة
تكوين العظم
دائما يحدث للعظم عملية تسمى إعادة تشكيل العظام، وهي عملية مستمرة تقوم فيها الخلايا العظمية الهادمة بتكسير أنسجة العظام، ثم تقوم الخلايا البانية بتشكيل عظام جديدة. وفي حالة هشاشة العظام، تتعطل هذه العملية ولا تكون متوازنة.
عملية إعادة تشكيل العظام هي عملية مستمرة تتم خلالها إزالة الأنسجة العظمية القديمة بواسطة الخلايا المتخصصة في تكسير العظام (خلايا الهدم العظمي)، وفي نفس الوقت يتم تكوين عظم جديد بواسطة الخلايا المنشئة للعظام والمعروفة بالخلايا البناءة.
في تركيب العظم يلعب نوعان من الخلايا الدور الرئيسي:
- الخلايا البانية للعظم
- الخلايا الهادمة للعظم
على الرغم من أن العظام تبدو جامدة وثابتة، إلا أنها ليست مادة غير حية بل هي أنسجة حية تتكيف باستمرار مع التغيرات في الظروف الخارجية.
عندما يتم تحميل العظم، يتم تراكم المادة العضوية فيه ويتقوى، وإذا لم يتم تحميله، فإنه يتلاشى ويضعف. ويتم التأكيد بشكل متكرر على أهمية التمرين لصحة العظام، وليس فقط للأشخاص الذين يعانون من هشاشة العظام، لأنه يعزز عملية التعظم.
يخدم الحركة عضلات الجسم بشكل محدد، وتعتبر الأوزان والحمولة عاملًا مهمًا لصحة العظام. يجب على الأطباء التأكيد على أنه إذا لم يتم تحميل العظام بشكل كافٍ، فإنها ستتحطم كجزء من عملية إعادة تشكيلالعظام.
آلية إعادة تشكيل العظام وإصلاحها
عملية إعادة بناء العظام هي عملية مستمرة، وتتم تنظيمها من خلال تفاعل معقد بين الهرمونات والفيتامينات والمعادن وتتعلق بالحركة والنشاط البدني.
في حال وجود نقص في الدوافع المنشطة والمجهدة التي تنتج عن ممارسة الرياضة أو اتباع نظام غذائي صحي، فإن نمو الهيكل العظمي يتأثر سلبا، ويمكن تقدير أن البناء الكامل لمادة العظام يستغرق حوالي عشر سنوات.
تزداد قوة العظام مع زيادة الأحمال التي تتكيف معها وتضعف مع الأحمال الأقل، وتستغرق هذه العملية وقتًا طويلاً يمتد لعدة شهور أو سنوات.
الخلايا العظمية الهادمة
تُعد الخلايا العملاقة التي تسبب انهيار العظام المسؤولة، ويتم تنظيم نشاطها بواسطة مواد مختلفة مثل هرمون الغدة الدرقية. تؤثر نشاط الخلايا العظمية المدمرة الزائد أو الناقص بشكل خطير على صحة الهيكل العظمي.
ما هي الخلايا الهادمة العظمية
يحصل الإنسان على هيكل عظمي جديد كل سبع سنوات تمامًا، وذلك لأن عظام الإنسان تتكيف مع الأحمال الجديدة وتعاد تشكيلها باستمرار. وتتم تجديد العظام بعد الكسور الدقيقة والشروخ، ويتم إزالة الكتلة العظمية المصابة وتشكيل كتلة عظمية جديدة.
تعمل بانيات العظم على أعمال البناء حيث تكون خلايا عظمية غير ناضجة تنضج لاحقًا لتصبح خلايا عظمية، وليس من مهامها تكسير الخلايا العظمية التالفة، وإنما يتم ذلك بواسطة الخلايا العظمية الهادمة.
تنشأ الخلايا العظمية هذه من الخلايا السليفة في نخاع العظام وتهاجر إلى الهيكل العظمي حسب الحاجة، ويشمل عملهم آليتين مختلفتين: إزالة المعادن من مادة العظام وانهيار العظام الفعلي.
من خلال عملهم تسبب الخلايا الهادمة للعظم بطئ في نمو العظام وتمنع عمليات النمو المفرط، يتواصلون مع الخلايا بانيات العظام عبر المادة الرئيسية بالإضافة إلى هذا تلعب الدورة الهرمونية دورًا في تنظيمها، حيث ينشط هرمون الغدة الجار درقية الانهيار ويثبط الكالسيتونين نشاط هادمة العظم.
- التشريح والهيكل
الخلايا العظمية الهادمة هي خلايا متعددة النوى وبالتالي تنتمي إلى مجموعة الخلايا العملاقة، وتتكون عن طريق اندماج الخلايا الأولية أحادية النواة في نخاع العظام، وتعرف أيضا باسم خلايا الدم الجذعية.
هم جزء من نظام الأنسجة الضامة أحادي النواة، مما يعني أن معظم خلايا الأنسجة الضامة الشبكية تكون جزءا من جهاز المناعة وتكون مسؤولة عن تحلل وإزالة الفضلات والجسيمات الغريبة.
تتراوح قطر الخلايا العظمية المهلكة من 30 إلى 100 ميكرومتر ويمكن أن تحتوي على أكثر من 20 نواة خلية، وتجلس على سطح العظم في الثغور وتتحرك بشكل أميبي.
يتيح جهاز الالتصاق للخلايا الالتصاق بالعظم عن طريق منطقة الختم، وهي منطقة يبلغ طولها على الأقل 0.3 نانومتر وتحيط بها السيتوبلازم، والذي يسمى أيضًا بالمنطقة الصافية ويحتوي على عدد قليل من عضيات الخلية، ولكن يحتوي على العديد من البروتينات الانقباضية.
- الوظيفة والمهام
يتم تنظيم عمليات تراكم وتحلل المادة العظمية بشكل مثالي ويتم التحكم فيها بدقة عالية من خلال دائرة تحكم منظمة، وتتم تشجيع الخلايا العظمية المتحللة لتكوين العظم باستخدام عوامل مختلفة
- ديكساميثازون
- هرمون الغدة الدرقية
- البروستاغلاندين- E2 والسيتوكينات
من الناحية المقابلة، يتمتع البايفوسفونيت والكالسيتونين والإستروجين بتأثير مثبط على الخلايا العظمية الهادمة، ويتم استخدامها كعازل لتنظيم توازن الكالسيوم في دوائر التحكم الهرمونية للعظام. يطلق هرمون الغدة الدرقية الكالسيوم من العظام، ومن ناحية أخرى يحفز الكالسيتونين تخزين الكالسيوم.
من خلال التحكم المستمر في تراكم وتحلل المواد العظمية بهذه الطريقة، يتكيف جهاز الهيكل العظمي مع الأحمال والتغيرات، مما يمنع حدوث توتر في المواد.
الخلايا العظمية
البانيات العظمية هي الخلايا العظمية التي تنمو عندما يتم تعرض العظم للكسر أو الكسر المجهري، وتموت خلايا العظم بسبب نقص المواد المغذيات والمواد المغذية، وتسمى الخلايا العظمية الهاجمة في مكان الحادث.
تتكون خلايا العظم الهادمة بين ناقلة العظم والمادة العظمية، ويحدث تدهور في مساحة صغيرة يتم فيها خفض قيمة الأس الهيدروجيني، ويؤدي هذا التدهور إلى نزع المعادن من العظام واستخراج الأملاح المعدنية منها.
تحافظ الخلايا العظمية الهادمة على قيمة الأس الهيدروجيني المطلوبة ثابتة عن طريق نقل البروتون بشكل نشط، وتقوم بفصل مصفوفة العظام الكولاجينية باستخدام الإنزيمات المحللة للبروتين. عند القيام بذلك، تقوم هذه الخلايا بإحضار شظايا الكولاجين التي يتم إطلاقها بهذه الطريقة للبلعمة.
عندما ينخفض نشاط خلايا العظم الهادمة أو يزداد، يمكن أن يصبح هذا التغيير مرضيًا. وفي العظام السليمة، يتم تنسيق التدهور وإعادة البناء بشكل مثالي، وبالتالي يمكن لانخفاض نشاط الخلايا العظمية الهادمة أن يسبب ضررًا مساويًا للنشاط المتزايد.
في حالة مرض هشاشة العظام الوراثي، يحدث انخفاض كبير في نشاط ناقضات العظم وزيادة نشاط ناقضة العظم، وهذه من السمات الشائعة لهشاشة العظام غير الوراثية.
ينطبق هذا على مرض التهاب المفاصل الروماتويدي وتكون العظم الناقص، حيث تصبح ناقضات العظم أكثر نشاطًا وتتحلل كتلة العظام بشكل أسرع من العظام الجديدة، مما يؤدي إلى هشاشة العظام وضعفها لدى المصابين.
إذا زاد نشاط الجارات الدرقية، فإن النظام الهيكلي لتكوين العظام يتأثر، وتصبح الخلايا الظهارية غير طبيعية، مما يؤدي إلى اضطراب في مستوى الكالسيوم في الجسم على شكل هرمون الغدة الدرقية.
والسبب في ذلك هو زيادة إفراز هرمون الغدة الجار درقية والذي يمكن إرجاع سببه إلى ورم غدي أو تضخم في الغدد جارات الدرقية، وزيادة مستوى هرمون الغدة الجار درقية ينتج عنه زيادة فقدان العظام والنتيجة هي آلام شديدة في العظام وانخفاض إفراز الكالسيوم في الكُلى وتستمر كمية الكالسيوم في الدم في الارتفاع وتسبب حصوات الكلى.