تكون الغضروف

يَرَقَة سمكة رُمح مُنَقَّطة تبلغ من العمر 22 يومًا يظهر الغُضروف باللون (الأزرق) والعظم باللون (الأحمر).

تَكوّن الغُضروف (Chondrogenesis) هي العملية التي ينمومن خلالها الغُضروف.

الغُضروف أثناء النموالجنيني

في التَخلُق الجنيني (embryogenesis)، يتَكوَّن الجهاز الهيكلي من الأديم المتوسط (mesoderm)الناتج من طبقة التبرعم (germ layer). إذا التغضرُف (Chondrification) (يُعهد أيضًا بتكوّن الغُضروف) هوالعملية التي يتشكَّل بها الغُضروف من نسيج اللُحْمة المتوسطة (mesenchyme) المُركَّز، والذي يتخلَّق إلى خلايا غضروفية (chondrocytes) ثم يبدأ في إفراز الجزيئيات التي تُشكِّل النّسيج خارج الخليّة (extracellular matrix).

ففي الفترة المُبَكِّرة من النموالجنيني،قد يكون الجزء الأكبر من الهيكل العظمي غُضروفيًا لكن هذا الغضروف المؤقت يتم استبداله تدريجيًا بالعظام وتُسمَّى تلك العملية (التَعظّم الغضروفي) (Endochondral ossification)، وتتوقف عند البلوغ. على النقيض من ذلك، لا تتعرض الغضاريف الموجودة في المفاصل إلى عملية التَعظّم تلك طوال حياة الإنسان وهي، بالتالي، تصبح دائمة.

التَمعدُن

إن الغضروف الزُجاجي المفصلي للإنسان البالغ يتمعدن بشكلٍ تصاعدي عند نقطة الاتصال بين الغضروف والعظم. ومن هنا تم صياغة مُصطلح الغضروف المفصلي المُتَكلِّس (articular calcified cartilage). تكون بداية التمعدُن عند نموه داخل قاعدة الغضروف الزجاجي المفصلي بمعدل يعتمد على كلٍ من حِمل الغضروف وإجهاد القص. كما حتى الاختلافات المتبترة في معدل النمووكثافة الترسب المعدني لبداية التمعدن تؤدي إلى عدة "علامات ازدياد وانخفاض" في الغضروف المفصلي المُتكلِّس.

تقوم البراعِم الوعائية (vascular buds) باختراق الغضروف المفصلي المُتكلِّس للإنسان البالغ، وينجُم عنه نموعظام جديدة في الحيز الوعائي (vascular space) خلال عملية مماثلة لعملية التعظم الغضروفي عند الأنمية (physis). أما الخط الملاطي (cement line) فوظيفته هي تحديد الغضروف المفصلي المُتكلِّس من العظم تحت الغضروف (subchondral bone).

التصليح

بمجرد تعرض الغضروف ضرر الغضروف المفصلي للضرر، تصبح قدرته على الإصلاح محدودة. وذلك لأن الخلايا الغضروفية تكون مُرتبطة بالفجوات (lacunae)، فلا تستطيع الانتنطق إلى المناطق المُتضررة. بالإضافة إلى حتى الغضروف الزجاجي ليس لديه مخزون للدم، فيؤدي ذلك إلى بُطء عملية ترسُب مصفوفة جديدة. وعادةً ما يُستبدل الغضروف الزُجاجي المُتضرِّر بنسيج الندبة للغضروف الليفي (fibrocartilage). خلال السنوات الأخيرة، قام الجراحين والفهماء بدراسة مُتعمقة في سلسلة من إجراءات إصلاح الغضروف (cartilage repair procedures) التي تساعد على تأجيل ضرورة إجراء عملية استعاضة المفصل.

وفي عام 1994 حاول بعض الأطباء السويدين إصلاح مفاصِل رُكبة مُتضرِّرة عن طريق زَرع خلايا مستنبتة من الغضروف الخاص بالمريض. وفي عام 1999 اخترع بعض الكيميائيين غضروفًا اصطناعيًا على شكل سائل لاستخدامه في إصلاح النسيج المُمزَّق. فيُحقَن الغضروف في الجرح أوالمِفصَل المُتضرِّر وسوف يتجمَّد بعد تعرضه للضوء فوق البنفسجي.

الغضروف الصناعي

يذكر الباحثون حتى الطبقات التشحيميَّة المؤلَّفة من "الفَراشي الجزيئية" تستطيع العمل بشكلٍ يفوق الطبيعة تحت أعلى الضغوط الموجودة داخل المفاصل، مع احتمال وجود مُقتضيات هامَّة لجراحة استعاضة المفصل. فكل خيط فُرشاة يبلغ طوله 60 نانومتر لديه دِعامة من البوليمر والتي تبرُز منها مجموعات جزيئية صغيرة. وهذه المجموعات الاصطناعية تتشابه إلى حدٍ كبير مع الشحوم الموجودة في الأغشية الخَلَويَّة.

"في البيئة المائية، جميع واحدة من هذه المجموعات الجزيئية تجذِب حتى 25 جزيئًا مائيًا من خلال القوى الألكتروستاتيَّة، ولذلك فإنَّ الخيط ككل يطور غمدًا مائيًا أملسًا. تضمن هذه الأغماد حتى الفراشي أصبحت مُشحَّمة حيث أنها تحتك ببعضها البعض، حتى عندما يتم الضغط عليها معًا لمُحاكاة الضغوط الموجودة على مفاصل العظام."

ولأنها تُعهد بالهُلامة المائية (hydrogels) ذات الشبكتين، كانت القوة المُذهلة لهذه المواد مفاجأة سارة عندما اكتشفها بعض الباحثين في مدينة هوكايدوعام 2003.ومُعظم مواد الهُلامة المائية المُركَّبة بكيفية تقليدية والتي تحتوي على نسبة تتراوح من 80 إلى 90 % من الماء تُحفظ في شبكة من البوليمر - والتي تتقطُّع بسهولة مثل مادة الجيلاتين. كما اكتشف الفريق الياباني مصادفةً حتى إضافة بوليمر آخر إلى الهُلامة يجعلها مُتصلِّبة لدرجة أنَّها تُنافِس الغضروف - فهي نسيج تستطيع التصدِّي لمساوئ آلاف الباوندات من الضغوط.

الكبرتة

يُعتبر إس إل سي26أيه2 (SLC26A2) ناقِلاً كبريتيًا. تؤدي العيوب إلى وجود أشكال عديدة من خلل التنسج العظمي الغضروفي.

المراجع

^ Chondrogenesis في المَخطة الوَطنية الأمريكية للطب نظام فهرسة المواضيع الطبية (MeSH).
^ Dictionary, Encyclopedia and Thesaurus - The Free Dictionary نسخة محفوظة 08 مارس 2012 على مسقط واي باك مشين.
↑ Artificial cartilage performs better than the real thing | New Scientist نسخة محفوظة 01 مايو2015 على مسقط واي باك مشين.
^ Study Of Tough Hydrogel For Synthetic Cartilage Replacement - Medical News Today نسخة محفوظة 03 يناير 2009 على مسقط واي باك مشين.
^ Haila S, Hästbacka J, Böhling T, Karjalainen-Lindsberg ML, Kere J, Saarialho-Kere U (2001). "SLC26A2 (diastrophic dysplasia sulfate transporter) is expressed in developing and mature cartilage but also in other tissues and cell types". J. Histochem. Cytochem. 49 (8): 973–82. PMID 11457925. مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2019. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)