تشريح ألياف العضلات الهيكل العظمي واحد للتحليلات Immunofluorescent ومورفومتري من تقاطعات العضلات العصبية جبل كامل

تقاطع الثدييات العصبية والعضلية (NMJ) هو المشبك الثلاثي الكوليني كبيرة تتكون من نهاية العصب العصبي الحركي, غشاء postynaptic على ألياف العضلات الهيكل العظمي, ومحطة خلايا شوان^1,2,3. هذا المشبك معارض عالية اللدونة المورفولوجية والوظيفية^{4،5،6،7،8}، حتى خلال مرحلة البلوغ عندما NMJs يمكن أن تخضع لتعديلات هيكلية ديناميكية. على سبيل المثال، أظهر بعض الباحثين أن النهايات العصبية الحركية تغير شكلها باستمرار على مقياس ميكرومتر^9. كما أفيد أن مورفولوجيا NMJ يستجيب لمتطلبات وظيفية، تغيير الاستخدام، والشيخوخة، وممارسة، أو الاختلافات في النشاط الحركي^{4،10،11،12،13،14،15}. وهكذا، فإن التدريب وعدم الاستخدام يمثلان حافزا أساسيا لتعديل بعض خصائص NMJ، مثل حجمها وطولها وتشتت الحويصلات المتشابكة والمستقبلات، وكذلك محطةالأعصاب المتفرعة^{14و16و17و18و19و20.}

وعلاوة على ذلك، فقد ثبت أن أي تغيير هيكلي أو انحطاط هذا التقاطع الحيوي يمكن أن يؤدي إلى موت الخلايا العصبية الحركية وضمور العضلات²¹. ويعتقد أيضا أن تغيير الاتصال بين الأعصاب والعضلات يمكن أن تكون مسؤولة عن التغيرات الفسيولوجية NMJ المرتبطة بالعمر وربما لتدميرها في الحالات المرضية. التفكيك تقاطع العصبية والعضلية يلعب دورا حاسما في بداية التصلب الجانبي الضموري (ALS), مرض تنكسي عصبي يشكل واحدا من أفضل الأمثلة على ضعف التفاعل بين العضلات والأعصاب³. على الرغم من العديد من الدراسات التي أجريت على خلل الخلايا العصبية الحركية, لا يزال موضع نقاش ما إذا كان التدهور لوحظ في ALS يحدث بسبب الضرر المباشر في الخلايا العصبية الحركية ومن ثم يمتد إلى توقعات القشرية الشوكي²²; أو إذا كان ينبغي أن يعتبر اعتلال الاكسونوتاتي البعيدة حيث يبدأ الانحطاط في النهايات العصبية ويتقدم نحو الخلايا العصبية الحركية سوماس^23,24. نظرا لتعقيد أمراض ALS ، فمن المنطقي النظر في حدوث مزيج من العمليات المستقلة. وبما أن NMJ هو اللاعب المركزي للتفاعل الفيزيولوجي بين العضلات والأعصاب ، فإن زعزعة استقراره تمثل نقطة محورية في أصل المرض الذي هو ذات صلة ليتم تحليلها.

يتم تنظيم نظام الثدييات العصبي العضلي وظيفيا في وحدات حركية منفصلة ، تتكون من خلية عصبية محركية وألياف العضلات التي يتم تنشيطها حصريا من خلال محطتها العصبية. كل وحدة المحرك والألياف مع خصائص هيكلية مماثلة أو متطابقة^{وظيفية 25}. الخلايا العصبية الحركية التوظيف الانتقائي يسمح تحسين استجابة العضلات لمطالب وظيفية. الآن من الواضح أن عضلات الهيكل العظمي الثديية تتكون من أربعة أنواع مختلفة من الألياف. يتم تسمية بعض العضلات وفقا لخصائص نوع الألياف الأكثر وفرة. على سبيل المثال، السولوس (عضلة خلفية للطرف الخلفي المشاركة في الحفاظ على وضع الجسم) يحمل غالبية وحدات الارتعاش البطيء (النوع 1) ومعترف به كعضلات بطيئة. بدلا من ذلك، يتكون الطول الرقمي المموه (EDL) بشكل أساسي من وحدات ذات خصائص ارتعاش سريع مماثلة (ألياف من النوع 2) ويعرف باسم عضلة سريعة متخصصة في الحركات التدريجية اللازمة للحركة. وبعبارة أخرى، على الرغم من أن عضلات البالغين هي من البلاستيك في الطبيعة بسبب التأثيرات الهرمونية والعصبية، وتكوين الألياف يحدد القدرة على أداء أنشطة مختلفة، كما رأينا في الوحيد الذي يواجه النشاط المستمر منخفضة الكثافة وEDL الذي يظهر ارتعاش واحد أكثر سرعة. ترتبط الميزات الأخرى التي هي متغيرة بين أنواع مختلفة من ألياف العضلات لهيكلها (محتوى الميتوكوندريا، وتمديد reticulum الساركوبلازمي، سمك خط Z)، محتوى MYOSIN ATPase، وتكوين سلسلة ثقيلة myosin^{26،27،28،29}.

بالنسبة للقوارض NMJs ، هناك اختلافات كبيرة بين العضلات^28،29. كشفت التحليلات المورفومترية التي أجريت في سولوس وEDL من الفئران عن وجود علاقة إيجابية بين منطقة متشابك وقطر الألياف (أي أن منطقة متشابك في الألياف البطيئة الوحيدة أكبر مما كانت عليه في ألياف EDL السريعة) ولكن النسبة بين منطقة NMJ وحجم الألياف متشابهة في كلتا العضلتين^30و31. أيضا، فيما يتعلق المحطات العصبية، كانت المناطق المطلقة endplate في ألياف النوع 1 أقل مما كانت عليه في ألياف النوع 2، في حين أن تطبيع قطر الألياف جعل مناطق من المحطات العصبية في نوع 1 الألياف أكبر³².

ومع ذلك، تركز دراسات قليلة جدا على التحليل المورفومتري لإظهار الأدلة على التغيرات في بعض مكونات NMJ^33،34. وبالتالي ، نظرا لأهمية NMJ في وظيفة الكائن الحي ، الذي يتم تغيير مورفولوجيا وعلم وظائف الأعضاء في أمراض مختلفة ، من المهم تحسين بروتوكولات التشريح لأنواع مختلفة من العضلات بجودة كافية للسماح بتصور هيكل NMJ بأكمله. ومن الضروري أيضا لتقييم حدوث تغييرات قبل أو postynaptic في حالات تجريبية مختلفة أو ظروف مثل الشيخوخة أو^{ممارسة 35،36،37،38}. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون من المفيد أن الأدلة على تعديلات أكثر دهاء في مكونات NMJ مثل الفوسفور العصبي المتغيرة في النهايات العصبية الطرفية كما ورد في ALS³⁹.