الخلايا القدمية

الخلايا القدمية هي خلايا موجودة في محفظة بومان في الكلى ، تُحيط بالشعيرات الدموية في الكبيبة . تُشكل هذه الخلايا البطانة الظهارية لمحفظة بومان، وهي الطبقة الثالثة التي تتم من خلالها عملية ترشيح الدم. ^{[ 1 ]} تقوم محفظة بومان بترشيح الدم ، حيث تحتفظ بالجزيئات الكبيرة مثل البروتينات، بينما تُرشح الجزيئات الأصغر مثل الماء والأملاح والسكريات كخطوة أولى في تكوين البول . على الرغم من أن العديد من الأحشاء تحتوي على طبقات ظهارية ، إلا أن مصطلح " الخلايا الظهارية الحشوية" يُشير عادةً إلى الخلايا القدمية تحديدًا، وهي خلايا ظهارية متخصصة تتواجد في الطبقة الحشوية من المحفظة.

تمتلك الخلايا القدمية زوائد أولية طويلة تُسمى العوارض، تُشكل زوائد ثانوية تُعرف بالسويقات أو الزوائد القدمية (والتي سُميت الخلايا نسبةً إليها بـ "السويقات القدمية " ) . ^{[ 2 ]} تُحيط السويقات بالشعيرات الدموية تاركةً شقوقًا بينها. يُرشح الدم عبر هذه الشقوق، ويُعرف كل شق منها بشق ترشيح أو غشاء شقي أو مسام شقي . ^{[ 3 ]} تتطلب السويقات عدة بروتينات لتُحيط بالشعيرات الدموية وتؤدي وظيفتها. عندما يُولد الأطفال الرضع بعيوب معينة في هذه البروتينات، مثل النفرين و CD2AP ، لا تستطيع كليتاهم العمل. توجد اختلافات بين الأفراد في هذه البروتينات، وقد تُهيئ بعض هذه الاختلافات الأشخاص للإصابة بالفشل الكلوي لاحقًا في حياتهم. النفرين بروتين يُشبه السحاب ، يُشكل الغشاء الشقي، حيث تكون المسافات بين أسنان السحاب كبيرة بما يكفي لمرور السكر والماء، ولكنها صغيرة جدًا لمرور البروتينات. عيوب النفرين هي المسؤولة عن الفشل الكلوي الخلقي. ينظم CD2AP الهيكل الخلوي للخلايا القدمية ويثبت غشاء الشق. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

تتميز الخلية القدمية ببنية معقدة. يمتد جسمها الخلوي على شكل زوائد رئيسية أو أولية تُشكل زوائد ثانوية تُعرف باسم زوائد القدم أو الأعناق. ^{[ 6 ]} تُثبت الزوائد الرئيسية بواسطة الأنيبيبات الدقيقة والخيوط المتوسطة . أما زوائد القدم، فلها هيكل خلوي قائم على الأكتين. ^{[ 6 ]} توجد الخلايا القدمية مُبطنةً لمحفظة بومان في النيفرونات الكلوية. تلتف الأعناق أو زوائد القدم حول الشعيرات الدموية الكبيبية لتُشكل شقوق الترشيح. ^{[ 7 ]} تُزيد الأعناق من مساحة سطح الخلايا، مما يُتيح ترشيحًا فائقًا فعالًا . ^{[ 8 ]}

تقوم الخلايا القدمية بإفراز الغشاء القاعدي والحفاظ عليه . ^{[ 3 ]}

توجد العديد من الحويصلات المغلفة والحفر المغلفة على طول المجال القاعدي الجانبي للخلايا القدمية مما يشير إلى معدل عالٍ من حركة الحويصلات .

تمتلك الخلايا القدمية شبكة إندوبلازمية متطورة وجهاز جولجي كبير ، مما يدل على قدرة عالية على تخليق البروتين والتعديلات ما بعد الترجمة .

وهناك أيضًا أدلة متزايدة على وجود عدد كبير من الأجسام متعددة الحويصلات ومكونات الليزوزوم الأخرى التي شوهدت في هذه الخلايا، مما يشير إلى نشاط إدخال خلوي عالٍ .

تحتوي الخلايا القدمية على زوائد أولية تُسمى الحزم، والتي تُحيط بالشعيرات الدموية الكبيبية . ^{[ 2 ]} بدورها، تحتوي الحزم على زوائد ثانوية تُسمى السويقات أو الزوائد القدمية. ^{[ 2 ]} تتداخل السويقات، مُشكلةً فجوات دقيقة تُسمى شقوق الترشيح. ^{[ 3 ]} تُغطى هذه الشقوق بأغشية شقّية تتكون من عدد من البروتينات السطحية، بما في ذلك النفرين ، والبودوكاليكسين ، والبي -كاديرين ، والتي تُقيد مرور الجزيئات الكبيرة مثل ألبومين المصل والغلوبولين غاما، وتضمن بقاءها في مجرى الدم. ^{[ 11 ]} تشمل البروتينات اللازمة للوظيفة الصحيحة للغشاء الشقّي: النفرين ، ^{[ 12 ]} وNEPH1 ، وNEPH2 ، ^{[ 13 ]} والبودوسين ، وCD2AP ، ^{[ 14 ]} و FAT1 . ^{[ 15 ]}

تستطيع الجزيئات الصغيرة مثل الماء والجلوكوز والأملاح الأيونية المرور عبر شقوق الترشيح وتشكيل مرشح فائق في السائل الأنبوبي ، والذي تتم معالجته بشكل أكبر بواسطة النفرون لإنتاج البول .

تُشارك الخلايا القدمية أيضًا في تنظيم معدل الترشيح الكبيبي . فعندما تنقبض هذه الخلايا، فإنها تُسبب انسداد شقوق الترشيح، مما يُقلل من معدل الترشيح الكبيبي عن طريق تقليل مساحة السطح المتاحة للترشيح.

يُعد فقدان الزوائد القدمية للخلايا القدمية (أي انمحاء الخلايا القدمية) سمة مميزة لمرض التغيرات الطفيفة ، والذي يُطلق عليه أحيانًا مرض الزوائد القدمية. ^{[ 17 ]}

يمكن أن يؤدي تعطيل شقوق الترشيح أو تدمير الخلايا القدمية إلى بيلة بروتينية هائلة ، حيث يتم فقدان كميات كبيرة من البروتين من الدم.

ومن الأمثلة على ذلك مرض الكلى الخلقي المعروف باسم المتلازمة الكلوية الفنلندية ، والذي يتميز بوجود بروتين في البول عند حديثي الولادة، مما يؤدي إلى الفشل الكلوي في مراحله النهائية . وقد تبين أن هذا المرض ناتج عن طفرة في جين النفرين .

في عام ٢٠٠٢، أنشأ البروفيسور معين سليم في جامعة بريستول أول خط خلوي بشري مُخلّد مشروطًا للخلايا القدمية. ^{[ ١٨ ]} وقد مكّن هذا من زراعة الخلايا القدمية ودراستها في المختبر. ومنذ ذلك الحين، تحققت العديد من الاكتشافات. تحدث المتلازمة الكلوية عند حدوث خلل في حاجز الترشيح الكبيبي، حيث تُشكّل الخلايا القدمية إحدى طبقات هذا الحاجز. يمكن أن تُسبب الطفرات الجينية خللًا في وظيفة الخلايا القدمية، مما يؤدي إلى عجز حاجز الترشيح عن الحد من فقدان البروتين في البول. يوجد حاليًا ٥٣ جينًا معروفًا بدورها في المتلازمة الكلوية الوراثية. ^{[ ١٩ ]} أما في المتلازمة الكلوية مجهولة السبب، فلا توجد طفرة جينية معروفة، ويُعتقد أنها ناجمة عن عامل نفاذية دوراني غير معروف حتى الآن. ^{[ 20 ]} تشير أدلة حديثة إلى أن هذا العامل قد يُفرز من قِبَل الخلايا التائية أو الخلايا البائية، ^{[ 21 ] [ 22 ]} ويمكن معالجة خطوط خلايا البودوسايت ببلازما من مرضى المتلازمة الكلوية لفهم الاستجابات النوعية للبودوسايت لهذا العامل المنتشر في الدورة الدموية. وهناك أدلة متزايدة على أن هذا العامل المنتشر في الدورة الدموية قد يُرسل إشارات إلى البودوسايت عبر مستقبل PAR-1 . ^{[ 23 ]}

تم اقتراح وجود الخلايا القدمية في البول كعلامة تشخيصية مبكرة لتسمم الحمل . ^{[ 24 ]}

• قائمة بأنواع الخلايا البشرية المشتقة من الطبقات الجرثومية
• قائمة بأنواع الخلايا المتميزة في جسم الإنسان البالغ

• صورة تشريحية: الجهاز البولي/الثدييات/الأوعية الدموية 1/الأوعية الدموية 1 - علم الكائنات الحية المقارن في جامعة كاليفورنيا، ديفيس - "الثدييات، الأوعية الدموية الكلوية (مجهر إلكتروني، عالي)"
• صورة نسيجية: 22401loa – نظام تعلم علم الأنسجة في جامعة بوسطن - "البنية الدقيقة للخلية: الخلايا القدمية والشعيرات الدموية الكبيبية" 
• موضوع علم الأنسجة رقم 1400 في جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين
• podocyte.ca في معهد صامويل لونينفيلد للأبحاث
• صورة علم الأنسجة: 22402loa – نظام تعليم علم الأنسجة في جامعة بوسطن 
• صورة علم الأنسجة: 22403loa – نظام تعليم علم الأنسجة في جامعة بوسطن