الأذية الخلوية Cellular Injury

- أسباب الأذية الخلوية
1- نقص الأكسجة Hypoxia
ويؤدي ذلك الى نقص أكسجة الدم ونقص تزويد الخلايا بالأكسجين وبالتالي الموت الخلوي
أسبابه: خثرات أوصمات وعائية- عصيدة شريانية- قصور في أكسجة الدم كما في حالة فقر الدم- القصور القلبي الرئوي- التهاب الرئة- الانسمام بأول اكسيد الكربون

2- عوامل فيزيائية
مثل الرضوض- ارتفاع درجة الحرارة التي تؤدي الى توسع الأوعية الدموية ورفع مستوى الاستقلاب الخلوي وبالتالي زيادة الحاجة للأكسجين وان ارتفاع درجة الحرارة الشديد يؤدي الى تخثر البروتينات الخلوية وحرق الخلايا كما ان انخفاض درجة الحرارة يؤدي الى حدوث تقبض وعائي وبالتالي نقص تروية موضعي وبمراحل لاحقة توسع أوعية شللي وركودة وريدية وتشكل خثرات والحرارة المنخفضة جدا تؤدي الى تجمد الماء داخل الخلايا
- الصدمة الكهربائية وتسبب حروق مكان دخول وخروج التيار الكهربائي
- الاشعاعات المؤينة وتسبب تشرد الماء ومكونات الخلية وتشكيل روابط حرة وقد تسبب خلل مورثي ينتج عنه أذيات خلوية مختلفة منها الأذيات المسرطنة

3- العوامل الكيميائية والأدوية:
ان الحموض والقلويات وأملاح المعادن الثقيلة تخرب الخلايا بتأثيرها المباشر

4- العوامل الحيويةMicrobiologic Agents
مثل الجراثيم التي تسبب فرز سموم داخلية Endotoxin أو سموم خارجية Exotoxin تعطل نقل الحموض الأمينية لصنع البروتينات أو تخرب الغشاء الخلوي مثل العقديات الحالة للدم التي تفرز خميرة الهيموليزيناز
- الفيروسات التي تتكاثر ضمن الخلايا وتخربها او تحرض تكاثر خلوي شاذ –طفيليات وفطور وحشرات وتسيبب أذية خلوية مباشرة أو تفرز مواد سامة أو تؤدي الى حدوث فرط تحسس وما ينتج عنه من أذيات مختلفة

5- الاليات المناعية Immune Mechanisms:
ان لقاء الضد والمستضد يشكل معقد مناعي يترسب في بعض الانسجة ويخربها ويمكن للجهاز المناعي أن يشكل أضداد تهاجم خلايا العضوية نفسها كما في أمراض المناعة الذاتية Autoimmun Disease

6- شذوذات مورثية:
أي خلل في المورثات يمكن أن يؤدي الى طفرات تسبب خلل استقلابي أو تكاثري ينجم عنه أديات خلوية مختلفة

7- عدم التوازن الغذائي:
ان عوز بعض العناصر الغذائية المهمة مثل الفيتامينات يؤدي الى أمراض متنوعة , كذلك زيادة بعض العناصر الغذائية يؤدي الى حدوث أمراض مثل حدوث العصيدة الشريانية

8- الشيخوخة الخلوية Cellular Aging:
الشيخوخة الخلوية تؤدي الى تغيرات بنيوية ووظيفية تتراكم عبر السنين مؤدية لانقاص قدرة الخلايا على مقاومة الأذية وهذا يؤدي مع مرور الزمن لموت الخلية , مثلا في الجهاز العصبي المركزي تتعرض العصبونات للتنكس ويظهر ذلك عند كبار السن المصابين بالعته الشيخي


التأثيرات العامة لأذية الخلية
أهم 4 أجهزة وعمليات خلوية تتأثر بالأذية:
• الغشاء الخلوي: سلامة الغشاء الخلوي ضرورية للاستقرار الشاردي والحلولي فإذا تضررت مضخة الصوديوم-البوتاسيوم فانه يحدث خلل في الشوارد داخل الخلية مما يسبب دخول الماء لداخلها وبالتالي تضرر الخلية
• انتاج ATP (توليد الطاقة): ويتم ذلك من خلال عملية التنفس الهوائي التي تتم في المتقدرات
• صنع البروتينات:حيث أن البروتينات موجودة في بنية الخلية وكما أن الانزيمات ضرورية للعمليات الحيوية التي تقوم بها الخلية
• الصبغيات: ان حدوث خلل في DNA يسبب التسرطن أو الموت الخلوي
الآلية الامراضية للأذية الخلوية

-آلية الأذية الخلوية الناجمة عن نقص التروية ونقص الأكسجة:
ان نقص الاكسجين الواصل الى الخلية يعطل التنفس الهوائي والفسفرة التأكسدية في المتقدرات وينقص انتاج الطاقة ATP وهذا يؤدي الى تأثر عدة أجهزة ضمن الخلية
• زيادة الكالسيوم الحر ضمن عصارة الخلية وما يليه من تأثيرات
• انخفاض فعالية مضخة الصوديوم المعتمدة على ATP مما يؤدي الى تراكم الصوديوم في الخلية وخروج البوتاسيوم وبالتالي دخول الماء الى الخلية لزيادة الضغط التناضحي ثم انتباج ووذمة الخلية
• تحريض عملية التحلل اللاهوائي للغليكوجين لانتاج ال ATP وهذا ما يؤدي الى تراكم حمض اللبن وبالتالي نقص PH الخلية أي حدوث حماض
ان استمرار نقص الأكسجة يؤدي الى زيادة نفوذية الغشاء الخلوي وتتحول المتقدرات الى فجوات وتتوسع الشبكة السيتوبلازمية الباطنة وتتحول الى فجوات وتزول عنه الريبوزومات وتتشكل مادة نخاعينية الشكل ناتجة عن تخرب العضيات الخلوية وتنتبج الخلية بشكل عام وتعتبر هذه التغيرات قابلة للرجوع اذا تم اصلاح التروية الدموية وتحسنت الأكسجة.
في حال عدم اصلاح التروية الدموية تتراكم كميات كبيرة من الكالسيوم ضمن المتقدرات وتضيع الخلية عبر الغشاء الخلوي المتأذي مركبات مهمة – بروتينات، احماض نووية، وتخرج الأنزيمات الحالة الى السيتوبلازما والى خارج الخلية وتؤدي لهضم مكونات الخلية والمادة بين الخلايا مما يؤدي الى موت الخلية وضياع بنيتها وتتشكل مادة متجانسة عديمة البنية (النخر الخلوي)
وتسرب الأنزيمات السيتوبلازمية من الخلايا المتخربة الى الدم يفيد في تشخيص التنخر الخلوي كما هو الحال في احتشاء العضلة القلبية حيث نعاير الانزيمات التي تخرج من الخلايا العضلية القلبية المتنخرة الى الدم وأهمها CK, Got

- آلية الأذية الخلوية الناتجة عن تشكل الجذور الحرة Free Radicals
الجذور الحرة هي ذرات أو جزيئات نشطة غير مستقرة لأنها تحمل الكترونا واحدا في مدارها الخارجي مثال H+, OH-, H2O2 ,HOO- , وتنتج هذه الجذور الحرة من أذيات الأشعة المؤينة والانسمام ببعض الغازات والشيخوخة الخلوية وعملية البلعمة تنتج جذورا حرة قاتلة للعوامل الممرضة وغالبا ما تتفكك هذه الجذور لوحدها أو بواسطة أنزيمات أو بفضل مضادات أكسدة مثل فيتامين E,A,C أو بواسطة ذرات معدنية حرة مثل الحديد والنحاس.
الجذور الحرة تسبب مع الأكسجين فوق أكسدة دسم الأغشية مؤدية الى بدء الانحلال الذاتي وتخرب الروابط الثنائية بين ذرات الكربون ضمن المركبات العضوية وتؤثر على الأحماض النووية وتسبب حدوث طفرات عن طريق تجزؤ DNA مما يؤدي الى التسرطن.


مظاهر الأذية الخلوية
1-تغيرات بنيوية تتناول العضيات أو المكونات تحت الخلوية

2- تغيرات شكلية قد تكون قابلة للرجوع ويمكن رصدها بالمجهر الضوئي وتسمى الاستحالة الخلوية مثل الانتباج الخلوي أوتراكمات لمواد غير طبيعية ضمن الخلية وتنتهي بتغيرات عميقة في بنية الخلية تؤدي الى موتها
1- تغيرات العضيات تحت الخلوية Subcellular Alteration in Cell Injury
2- الاستحالة الخلوية Cellular Degeneration:
ويوجد نموذجان من التغيرات القابلة للرجوع هما الانتباج الخلوي والآفات الاندخالية الخلوية
• الانتباج الخلوي Cellular Swilling:
وهو التغير الشكلي المبكر الذي يصيب الخلية عند تعرضها للأذى ويتميز بزيادة دخول الماء الى الخلية عبر الغشاء الخلوي المتأذي ونلاحظ ذلك بوضوح على المجهر الضوئي حيث تكون الخلايا زائدة الحجم والسيتوبلازما واسعة ونيرة ويوجد فجوات كثيرة وحبيبات محبة للايوزين موزعة في السيتوبلازما
• الآفات الاندخالية الخلوية Intracellular Accumulation وتضم:
- تراكم الليبيدات أو الشحوم في الخلايا البرانشيمية Steatosis ( الاستحالة الشحمية)
اضطراب استقلاب الشحوم يؤدي لظهور قطيرات شحمية في سيتوبلازما الخلايا البرانشيمية التي لا تحوي شحوم في الحالة الطبيعية مثل الخلايا الكبدية, خلايا الانابيب البولية, خلايا العضلة القلبية وخلايا العضلات المخططة.
الآلية المرضية لاستقلاب الشحوم في الكبد:
تنقل الشحوم من جهاز الهضم ومن المخازن الشحمية الى الخلايا الكبدية على شكل حموض دسمة حرة كذلك فان الخلية الكبدية تصنع الشحوم أيضا من الكربوهيدرات. جزء بسيط من الحموض الدسمة يستعمل في الخلية الكبدية لانتاج الطاقة والجزء الأكبر يتحول الى غليسيريدات ثلاثية التي ترتبط مع بروتين خاص يسمى أبوبروتين ثم تطرح من الخلية الكبدية الى الدم على شكل ليبوبروتينات
اضطراب استقلاب الشحوم يمكن أن يحدث بإحدى هذه الاليات
1. زيادة الوارد من الحموض الدسمة الحرة الى الخلية الكبدية وذلك عند زيادة تناولها او عند زيادة تحررها من المخازن الشحمية
2. زيادة تصنيع الشحوم من الكربوهيدرات
3. قلة استخدام الشحوم من قبل الخلية الكبدية لانتاج الطاقة
4. عدم قدرة الخلية الكبدية على طرح الغليسيريدات الثلاثية بسبب قصور في تصنيع الأبوبروتين أو الليبوبروتين
الوصف العياني: الكبد المكتظ بالشحوم يكون متضخم بلون فاتح مصفر وطري القوام
الوصف المجهري: نشاهد فجوة كبيرة نيرة مملوءة بالشحم تشغل كل الخلية الكبدية دافعة النواة نحو المحيط وهكذا تأخذ الخلية الكبدية شكل الخلية الشحمية.
- تراكم البروتينات (الاستحالة البروتينية)
تراكم البروتينات ويلاحظ في سيتوبلازما خلايا الأنابيب المعوجة القريبة في الكلية حيث تتظاهر ببيلة بروتينية وكذلك الخلايا المصورية التي تعمل على تركيب كميات كبيرة من الغلوبيولينات المناعية حيث تظهر فيها بشكل قطيرات هيالينية متجانسة تسمى أجسام روسل وفي سيتوبلازما الخلايا الكبدية عند الكحوليين يتراكم البروتين بشكل حبيبات أو شرائط محبة للايوزين تسمى جسيمات مالوري Fat Liver
Protein reabsorpation droplets in the renal tubular epithelium

- تراكم الغليكوجين Glycogen :
الغليكوجين يوجد في الحالة الطبيعية في أغلب الخلايا خاصة العضلية والكبدية. عند المرضى المصابين باضطراب استقلاب الغليكوجين (السكري) يلاحظ تراكمه بكميات كبيرة في الخلايا الكبدية والخلايا الانبوبية الكلوية وكذلك يظهر تراكم الغليكوجين ضمن الخلايا في مجموعة أمراض وراثية تسمى أمراض الاكتظاظ بالغليكوجين Glycogen Storage Disease وهي اضطرابات استقلابية ولادية يحصل فيها تراكم لكميات كبيرة من مستقلبات غير طبيعية للغليكوجين في سيتوبلازما الخلية حيث ان الخلل الاستقلابي يعود لفقدان انزيم حال وهذا يؤدي لتراكم مواد استقلابية غير قابلة للانحلال في ليزوزومات الخلية وفي أغلب الحالات تصاب خلايا العضلة القلبية والعضلات الهيكلية والخلايا الكبدية وخلايا الأنابيب الكلوية
مجهريا: يظهر الغليكوجين بشكل حبيبات نيرة في سيتوبلازما الخلية حيث تصبح السيتوبلازما نيرة والخلايا منتفخة.

- تراكم الليبيدات المعقدة والكاربوهيدرات Complex Lipide and Carbohydrate:
وهي مجموعة أمراض وراثية تتميز بوجود عيب في الأنزيمات الخاصة باستقلاب الدسم ينجم عنه مستقلبات ليبيدية شاذة غير قابلة للانحلال ضمن خلايا أعضاء مختلفة وأشهر هذه الأمراض هو مرض غوشر Gaucher ويتميز بتراكم الغلوكوسيريبروزيدات الناتجة عن التحطم الفيزيولوجي للكريات الحمر والبيض بسبب عوز في انزيم غلوكوسيريبرزيداز حيث تتراكم هذه المستقلبات الشاذة في الدم بشكل جزيئات كبيرة تبتلع من قبل البالعات الموجودة في الكبد والطحال ونقي العظم وـاخذ هذه البالعات منظرا رغويا تسمى خلايا غوشر ويتظاهر المرض بضخامة كبد وطحال
- تراكم عديدات السكاكر المخاطية:
ان عديدات السكاكر المخاطية هي المادة الأساسية للنسيج الضام وهي تتركب في مصورات الليف ويشترك في استقلابها عدة أنزيمات وغياب بعض هذه الأنزيمات يؤدي الى تراكمها في الليزوزومات حيث تتراكم في الخلايا البالعة في الكبد والطحال وفي أرومات الليف والخلايا البطانية والعضلية الملساء للأوعية الدموية.

- تراكم الأصبغة: Pigments Accumulation
أولا: الأصبغة الخارجية: وهي مواد كيميائية غير عضوية ملونة تدخل عن طريق جهاز التنفس, جهاز الهضم والجلد وتتراكم في البالعات النسيجية وأهمها
A- الغبار المستنشق مع الهواء الملوث يدخل جهاز التنفس ويبتلع من قبل البالعات الرئوية ويتراكم في النسيج الرئوي بشكل حبيبات سوداء متوضعة ضمن البالعات النسيجية وضمن النسيج الخلالي وتسمى التغبر الرئوي Anthracosis
B- الصباغ الرصاصي في التسمم المزمن بالرصاص عند عمال المصانع وعمال الصناعات الكيميائية ويتراكم على شكل حبيبات في البالعات الموجودة في النسيج اللثوي مؤدية لتلون اللثة باللون الأسود.
C- الوشم ويتم ادخال هذا الصباغ الى الأدمة حيث يستقر في البالعات النسيجية.
ثانيا الأصبغة الداخلية:
A- الهيموسيدرين Hemosiderin: وهو صباغ مشتق من الهيموغلوبين ويشاهد في المجهر الضوئي بشكل حبيبات بلون بني فاتح أو ذهبي مخضر يتوضع في سيتوبلازما الخلايا والأنسجة وهو يظهر في كل الحالات التي يتم فيها ترسب كميات زائدة من الحديد في الخلايا والأنسجة.
- التراكم الهيموسيدريني الموضع: التراكم الموضع للحديد ويحصل في النزوف النسيجية- الاحتشاءات النزفية والركودة الوريدية المزمنة.
- التراكم الهيموسيدريني المعمم: ويحصل عند دخول كميات زائدة من الحديد الى العضوية الذي يتوضع بشكل حبيبات صباغية في الخلايا البالعة والبرانشيمية لعدة أعضاء مثلا في حال تناول كميات زائدة من الحديد مع الطعام أو لهدف علاجي وفي حالات التحطم الزائد والمستمر للهيموغلوبين خاصة في حالات فقر الدم الانحلالي ونقل الدم المتكرر.
- الداء الهيموسيدريني الوراثي: ويحدث نتيجة لخلل وراثي في استقلاب الحديد ويتميز بزيادة امتصاص الحديد من الأمعاء ويكون حديد المصل مرتفعا بشكل دائم ويتراكم في مختلف الاعضاء والانسجة مؤديا الى تلف الخلايا وتشكل نسيج ليفي مكان الخلايا التالفة وبالتالي قصور في وظائف الأعضاء المصابة.
B- البيليروبين Bilirubin: ويسمى الصباغ الصفراوي وهو ناتج طبيغي لاستقلاب الهيموغلوبين ضمن الخلايا البالعة في الطحال وخلايا كوبفر في الكبد وان ارتفاع تركيز البيليروبين في المصورة الدموية يؤدي الى تراكم الصباغ الصفراوي في الجلد, صلبة العين, وفي الأعضاء الداخلية ويلونها بالأصفر المخضر وتسمى الحالة باليرقان.
مجهريا: ويشاهد الصباغ الصفراوي في الخلايا الكبدية بشكل حبيبات صغيرة صفراء مخضرة أو سوداء أحيانا ويتوضع في لمعة الأقنية الصفراوية وكذلك في الخلايا البالعة في أدمة الجلد وفي الكليتين على شكل حبيبات في هيولى الخلايا الأنبوبية وبشكل اسطوانات في لمعة الأنابيب.
يمكن تمييز الحالات التالية من اليرقانات حسب آلية زيادة كمية البيليروبين:
• اليرقان الانحلالي: وناتج عن زيادة كمية البيليروبين غي المرتبط في الدم بسبب التحطم الزائد للكريات الحمر الناتج عن آفات الدم الانحلالية.
• اليرقان الانسدادي: ويعود لعائق في طريق تحرير البيليروبين المرتبط من الكبد الى الأمعاء بسبب وجود عائق في الطرق الصفراوية وقد يكون الانسداد خارج كبدي مثل حصاة مرارية أو أورام الطرق الصفراوية او يكون الانسداد داخل كبدي مثل التهاب الطرق الصفراوية.
• يرقان الخلية الكبدية: ويحصل عند حوث أذية للخلية الكبدية (التهاب الكبد الفيروسي الحاد, تشمع الكبد, أذيات دوائية أو سمية) حيث ينتج عن ذلك تعطل ربط البيليروبين بحمض الغلوكورونيل وتتعطل عملية طرحه من الكبد الى الأمعاء.
C- صباغ القتامين (الميلانين) Melanin P.: وهو عبارة عن صباغ مسود يصنع في الميلانوسيت التي تتواجد في الجلد والأجربة الشعرية وشبكية العين والسحايا ولب الكظر والنويات السوداء في الدماغ ويحرض تصنيع الميلانين بواسطة الأشعة فوق البنفسجية ويضبط من قبل الكظر والنخامى وان زيادة افراز الحاثة النخامية الكظرية ACTH من النخامى كما في داء أديسون يؤدي الر فرط تصنع جلدي
وكذلك فان صباغ الميلانين يزداد في بعض حالات الأورام :الوحمات الصباغية والميلانوما الخبيثة وفي بعض الحالات يحدث قصور معمم في تصنيع الميلانين تسمى حالة النصوع أو يحدث قصورا موضعا كما في مرض البهاق.
D- صباغ الليبوفوشين Lipofusin: وهو صباغ بني مصفر مكون من بروتينات وليبيدات صعبة الانحلال في الماء ويبدو مجهريا بشكل حبيبات بنية مصفرة في الخلايا الكبدية وخلايا العضلة القلبية وهي عبارة عن جسيمات ناتجة عن البلعمة الذاتية لأجزاء خلوية ذاتية ويزداد تراكم هذا الصباغ مع تقدم العمر وتبدو الأعضاء المصابة بنية اللون وضامرة وتسمى الحالة الضمور البني. Lipofuscin granules in a cardiac myocard