الرئيسيةعريقبحث

موصل عصبي عضلي

المَوْصِل العَصَبِي العَضَلِي (Neuromuscular junction)‏ هو مشبك كيميائي يتشكّل من الاتصال بين المحطة قبل المشكية لعصبون حركي والغشاء بعد المشبكي لخلية عضلية. في الموصل العصبي العضلي يستطيع العصبون الحركي توصيل شارة للألياف العضلية، جاعلها تنقبض.

يبدأ نقل الشارة المشبكية عندما يصل جهد فعل إلى المحطة قبل المشبكية لعصبون حركي، مما ينشّط قنوات الكالسيوم مبوّبة الجهد فيسمح بدخول الكالسيوم إلى العصبون. ترتبط أيونات الكالسيوم ببروتينات استشعار (سينابتوتاجمين) على الحويصلات المشبكية، محفّزة اتصال الحويصلة مع غشاء الخلية وإطلاق الناقلات العصبية من الخلية العصبية الحركية إلى فرجة المشبك. في الفقاريات، تطلق الخلايا الحركية أستيل كولين، ناقل عصبي صغير، ينتشر عبر فرجة المشبك ويرتبط بمستقبل الأستيل كولين النيكوتيني على غشاء الخلية من الألياف العضلية، المعروفة باسم غمد الليف العضلي.

تتطلب العضلات تعصيبًا كي تعمل، بالإضافة للمحافظة على توترها وتجنب الضمور. يتعصب الجهاز العصبي العضلي من خلال الجهازين العصبيين المركزي والمحيطي، اللذان يرتبطان ويعملان سويةً في العضلات.[1] يبدأ النقل المشبكي في الموصل العصبي العضلي عندما يصل جهد الفعل إلى النهاية قبل المشبكية للعصبون الحركي، ما يفعّل قنوات الكالسيوم المبوبة بالجهد، والتي تسمح بدورها بدخول أيونات الكالسيوم إلى العصبون. ترتبط أيونات الكالسيوم مع البروتينات الحسية (سينابتوتاغمين) الموجودة على الحويصلات المشبكية، ما يحفز اندماج الحويصل مع غشاء الخلية وتحرير الناقل العصبي التالي من العصبون الحركي إلى الشق المشبكي. في الفقاريات، تحرر العصبونات الحركية الأستيل كولين (إيه سي إتش)، ناقل عصبي جزيئي صغير، الذي ينتشر عبر الشق المشبكي ويرتبط مع مستقبلات الأستيل كولين النيكوتينية (إن إيه سي إتش آر إس) الموجودة على غشاء خلية الليف العضلي، الذي يُعرف أيضَا بغشاء الليف العضلي. تُعد «إن إيه سي إتش آر إس» مستقبلات أيونوتروبية، ما يعني أنها تعمل باعتبارها قنوات أيونية مبوبة بالربيطة. يزيل ارتباط «إيه سي إتش» مع المستقبل استقطاب الليف العضلي، ما يسبب تتابعًا ينتج في النهاية الانقباض العضلي.

يمكن أن تكون أمراض الموصل العصبي العضلي ذات منشأ وراثي أو مناعي ذاتي. تنتج الاضطرابات الوراثية، مثل الحثل العضلي الدوشيني، عن طفرات في بنية البروتينات التي يتكون منها الموصل العصبي العضلي، بينما تحدث أمراض المناعة الذاتية، مثل الوهن العضلي الوبيل، عندما تُصنع أضداد تهاجم مستقبلات الأستيل الكولين النيكوتينية المتوضعة على غشاء الليف العضلي.

مبنى ووظيفة الموصل العصبي العضلي

يختلف الموصل العصبي العضلي عن المشبك الكيميائي بين العصبونات. تتوقف المحاور الحركية قبل المشبكية 30 نانومتر قبل غمد الليف العضلي، غشاء الخلية في الخلية العضلية. يشكّل هذا الـ 30 نانومتر من الفراغ فرجة المشبك التي يتم خلالها إفراز جزيئات الإشارة العصبية. يتألف غمد الليف العضلي من انغلافات تدعة الطيات بعد المشبكية، والتي تزيد من مساحة سطح الغشاء المتعرّض لفرجة المشبك.[2] وتشكّل هذه الطيات بعد المشبكية ما يسمى اللوحة الانتهائية المُحرِّكة، والتي تحتوي على مستقبلات الأستيل كولين بكثافة 10,000 مستقبلة للميكرومتر المربّع في العضلة الهيكلية.[3]

تنامي الموصل العصبي العضلي

يتطلب تنامي الموصل العصبي العضلي إشارات في كل من نهاية العصبون الحركي والمنطقة المركزية في الخلية العضلية. تنتج الخلايا العضلية مستقبلات الأستيل كولين (إن إيه سي إتش آر إس)، وتحررها في المناطق المركزية من خلال عملية تُدعى التنميط المسبق. يُعتقد أن كلًا من الأجرين، والبروتيوغليكان هيبارين والكيناز الخاص بالعضلات «مو-إس كيه»، تسهم في إيقاف تراكم «إيه سي إتش آر» في المناطق المركزية من الخلية العضلية. يُعد «مو-إس كيه» مستقبل التيروسين كيناز– ما يعني أنه يحفز الإشارة الخلوية عن طريق ربط جزيئات الفوسفات مع المناطق الذاتية مثل التيروسين، ومع أهداف أخرى في السيتوبلازم. عند تنشيطها عن طريق ربيطة الأجرين، ترسل «مو-إس كيه» إشارات عبر بروتينين يسميان «دوك-7» و«رابسين»، كي يحفزا «تجميع» مستقبلات الأستيل كولين.[4] ينتج تحرير «إيه سي إتش»، المحررة عن طريق تنامي العصبونات الحركية، إمكانات بعد مشبكية في الخلية العضلية، والتي تعزز بشكل إيجابي من تمركز واستقرار الموصل العصبي العضلي المتنامي.

بُرهنت هذه النتائج جزئيًا بواسطة دراسات «الإزالة» على الفئران. في الفئران التي تعوز كلًا من الأرجين أو «مو-إس كيه»، لم يتشكل لديها موصل عصبي عضلي، علاوة على ذلك، لم يتشكل لدى الفئران التي تعوز «دوك-7» كل من حويصلات مستقبلات الأستيل كولين أو المشابك العصبية العضلية.[5]

يُدرس تنامي الموصل العصبي العضلي بمعظمه على عينات من الكائنات الحية، مثل القوارض، بالإضافة إلى ذلك، في عام 2015، صُنع موصل عصبي عضلي بشري بشكل كامل في المختبر، عن طريق استخدام الخلايا الجذعية الجنينية البشرية والخلايا الجذعية العضلية الجسمية.[6] في هذا النموذج، حُفزت العصبونات الحركية قبل المشبكية عن طريق علم البصريات الوراثي، وكاستجابة لهذا التحفيز، تنقبض الألياف العضلية المتصلة عن طريق المشابك عند التحفيز الضوئي.

المراجع

  1. Rygiel, K (August 2016). "The ageing neuromuscular system and sarcopenia: a mitochondrial perspective". J. Physiol. 594 (16): 4499–4512. doi:10.1113/JP271212. PMC . PMID 26921061.
  2. Nicholls, John G.,; A. Robert Martin; Paul A. Fuchs; David A. Brown; Matthew E. Diamond; David A. Weisblat (2012). From Neuron to Brain (الطبعة 5th). Sunderland: Sinauer Associates.
  3. Sine SM (July 2012). "End-plate acetylcholine receptor: structure, mechanism, pharmacology, and disease". Physiol. Rev. 92 (3): 1189–234. doi:10.1152/physrev.00015.2011. PMC . PMID 22811427. مؤرشف من الأصل في 14 ديسمبر 2019.
  4. Glass D, Bowen D, Stitt T, Radziejewski C, Bruno J, Ryan T, Gies D, Shah S, Mattsson K, Burden S, DiStefano P, Valenzuela D, DeChiara T, Yancopoulos G (1996). "Agrin acts via a MuSK receptor complex". Cell. 85 (4): 513–23. doi:10.1016/S0092-8674(00)81252-0. PMID 8653787.
  5. Okada K, Inoue A, Okada M, Murata Y, Kakuta S, Jigami T, Kubo S, Shiraishi H, Eguchi K, Motomura M, Akiyama T, Iwakura Y, Higuchi O, Yamanashi Y (2006). "The muscle protein Dok-7 is essential for neuromuscular synaptogenesis". Science. 312 (5781): 1802–5. Bibcode:2006Sci...312.1802O. doi:10.1126/science.1127142. PMID 16794080.
  6. Steinbeck, JA; Jaiswal, MK; Calder, EL; Kishinevsky, S; Weishaupt, A; Toyka, KV; Goldstein, PA; Studer, L (7 January 2016). "Functional Connectivity under Optogenetic Control Allows Modeling of Human Neuromuscular Disease". Cell Stem Cell. 18 (1): 134–43. doi:10.1016/j.stem.2015.10.002. PMC . PMID 26549107.

موسوعات ذات صلة :