Кіріспе

Хондрогенез – бұл шекпарша ұлпаның қалыптасуы мен даму процесі. Бұл күрделі және қатаң реттелген жасушалық дифференциация жолы қаңқаның дамуында маңызды рөл атқарады, себебі шекпарша эмбриондық қаңқаның негізгі құрауышы болып табылады. "Хондрогенез" термині грек тіліндегі "хондрос" сөзі, яғни "шекпарша", және "генез" сөзі, яғни "тегі" немесе "жаралуы" деген сөздерден шыққан.

Ұрықтың дамуындағы кеміршектер

Эмбриогенез кезінде қаңқа жүйесі мезодерма қабатынан пайда болады. Хондрификация (сондай-ақ хондрогенез деп те аталады) – бұл жиынтықталған мезенхималық тінден шеміршектің қалыптасу процесі, ол хондроциттерге дифференциалданып, клеткадан тыс матрица құрайтын молекулаларды бөліп шығара бастайды. Ұрықтың дамуының басында қаңқаның көп бөлігі шеміршек болып келеді. Бұл уақытша шеміршек біртіндеп сүйекке алмасады (эндохондральдық остефикация), бұл процесс жасөспірім шақта аяқталады. Керісінше, буындардағы шеміршек өмір бойы сүйекке айналмайды және осылайша, тұрақты болып қалады.

Минералдану

Ересектердің гиалинді буындық шеміршегі шеміршек пен сүйек арасындағы қосылыста біртіндеп минералданады. Осы кезде ол буындық қаңқартқан шеміршек деп аталады. Минералдану фронты гиалинді буындық шеміршектің негізі арқылы шеміршекке түсетін жүктеме мен серпімді кернеуге байланысты жылдамдықпен ілгерілейді. Минералдану фронтының жылжу жылдамдығы мен минерал шоғырлану тығыздығының үзілісті өзгерістері буындық қаңқартқан шеміршекте бірнеше "су сызықтарына" алып келеді. Ересектердің буындық қаңқартқан шеміршегі тамыр бүршіктерімен тесіледі, ал тамырлық кеңістікте эндохондральды сүйектелу процесіне ұқсас процесс арқылы жаңа сүйек пайда болады. Цементтік сызық буындық қаңқартқан шеміршекті субхондральды сүйектен ажыратады.

Жөндеу

Кеміршек зақымданған жағдайда, оның қалпына келу қабілеті шектеулі. Хондроциттер лакуналар ішінде бекітілгендіктен, зақымдалған аймақтарға көше алмайды. Сонымен қатар, гиалинді кеміршектің қан тамырлары болмағандықтан, жаңа матрицаның түзілуі баяу жүреді. Зақымдалған гиалинді кеміршек көбінесе фиброкартиляждық жарақатты тіндермен алмастырылады. Соңғы жылдары хирургтар мен ғалымдар кеміршекті жаңарту процедураларының бірнешеуін жасады, олар буын алмастыру қажеттілігін кейінге қалдыруға көмектеседі. 1994 жылы швед дәрігерлері пациенттің өзінің кеміршегінен алынған жасушаларды имплантациялау арқылы зақымдалған тізе буындарын жаңартты. 1999 жылы АҚШ химиктері жарылған тіндерді жаңарту үшін қолдануға арналған жасанды сұйық кеміршек жасады. Кеміршек жарақатқа немесе зақымдалған буынға енгізіледі және ультракүлгін сәулеге ұшырағанда қатаяды.

Синтетикалық кеміршек

Зерттеушілердің айтуынша, олардың "молекулалық щеткалар" деп аталатын майлау қабаттары буындардағы ең жоғары қысымда табиғаттан да жақсы жұмыс істей алады, бұл буын ауыстыру операциясында маңызды рөл атқаруы мүмкін. Әрбір 60 нанометрлік щетка талшығы полимерлік тіреуге ие, одан кішкентай молекулалық топтар тікелей шығады. Бұл синтетикалық топтар жасуша мембраналарындағы липидтерге өте ұқсас. "Сулы ортада осы молекулалық топтардың әрқайсысы электростатикалық күш арқылы 25-ке дейін су молекуласын тартады, сондықтан талшық тұтас алғанда жылғы су қабықшасын құрайды. Бұл қабықшалар щеткалар бір-бірімен үйкеліскенде майлануын қамтамасыз етеді, тіпті олар сүйек буындарының қысымын имитациялап, қатты қысылғанда да".

Молекулалық деңгейі

Сүйек морфогенетикалық ақуыздары – эмбриональды даму кезінде клеткалардың конденсациясын және олардың белгілі бір жағдайға ие болуын (детерминациясын) шақыру үшін бөлінетін өсу факторлары, хондрогенез кезінде. Ноггин – даму кезіндегі ақуыз, ол мезенхималық жасушалардың конденсациясы мен дифференциациясын болдырмау арқылы хондрогенезді тежейді. L Sox5 және Sox6 осы ортақ қызметті Sox9-пен бөліседі. L Sox5 және Sox6 Col2a1 және Col11a2 гендерін белсендіруге және хондроциттердің кейінгі сатысының маркері Cbfa1 генінің экспрессиясын басуға себеп болады деп саналады. L Sox5 көбінесе эмбриональды хондрогенезге қатысады деп есептеледі, ал Sox6 туғаннан кейінгі хондрогенезге қатысады деп есептеледі. Индиялық едік (Ihh) молекуласы гипертрофияға дейінгі хондроциттермен экспрессияланады. Ihh хондроциттердің көбеюін күшейтеді және PTHrP экспрессиясын сақтап, хондроциттердің жетілуін реттейді. PTHrP – бұл жасушалардың дифференциациялануын бастайтын орнын анықтайтын молекулалық үлгі. Зерттеулер жалғасуда және хондрогенезді реттейтін гендер тізіміне ATOH8 және EBF1 сияқты жаңа транскрипциялық факторлар қосылуда.

Сульфация

SLC26A2 - сульфат тасымалдаушы. Мүкіндіктерінің бұзылуы бірнеше түрлі остеохондродисплазияға алып келеді.