Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
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.
Chondrogenesis is the biological process through which cartilage tissue is formed and developed. This intricate and tightly regulated cellular differentiation pathway plays a crucial role in skeletal development, as cartilage serves as a fundamental component of the embryonic skeleton. The term "chondrogenesis" is derived from the Greek words "chondros," meaning cartilage, and "genesis," meaning origin or formation.
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.
In embryogenesis, the skeletal system is derived from the mesoderm germ layer. Chondrification (also known as chondrogenesis) is the process by which cartilage is formed from condensed mesenchyme tissue, which differentiates into chondrocytes and begins secreting the molecules that form the extracellular matrix. Early in fetal development, the greater part of the skeleton is cartilaginous. This temporary cartilage is gradually replaced by bone (endochondral ossification), a process that ends at puberty. In contrast, the cartilage in the joints remains unossified during the whole of life and is, therefore, permanent.
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.
Adult hyaline articular cartilage is progressively mineralized at the junction between cartilage and bone. It is then termed articular calcified cartilage. A mineralization front advances through the base of the hyaline articular cartilage at a rate dependent on cartilage load and shear stress. Intermittent variations in the rate of advance and mineral deposition density of the mineralizing front, lead to multiple "tidemarks" in the articular calcified cartilage. Adult articular calcified cartilage is penetrated by vascular buds, and new bone produced in the vascular space in a process similar to endochondral ossification at the physis. A cement line demarcates articular calcified cartilage from subchondral bones.
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.
Once damaged, cartilage has limited repair capabilities. Because chondrocytes are bound in lacunae, they cannot migrate to damaged areas. Also, because hyaline cartilage does not have a blood supply, the deposition of new matrix is slow. Damaged hyaline cartilage is usually replaced by fibrocartilage scar tissue. Over the last years, surgeons and scientists have elaborated a series of cartilage repair procedures that help to postpone the need for joint replacement. In a 1994 trial, Swedish doctors repaired damaged knee joints by implanting cells cultured from the patient's own cartilage. In 1999, US chemists created an artificial liquid cartilage for use in repairing torn tissue. The cartilage is injected into a wound or damaged joint and will harden with exposure to ultraviolet light.
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".
Researchers say their lubricating layers of "molecular brushes" can outperform nature under the highest pressures encountered within joints, with potentially important implications for joint replacement surgery. Each 60 nanometre long brush filament has a polymer backbone from which small molecular groups stick out. Those synthetic groups are very similar to the lipids found in cell membranes. "In a watery environment, each of these molecular groups attracts up to 25 water molecules through electrostatic forces, so the filament as a whole develops a slick watery sheath. These sheathes ensure that the brushes are lubricated as they rub past each other, even when firmly pressed together to mimic the pressures at bone joints."
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.
Bone morphogenetic proteins are growth factors released during embryonic development to induce condensation and determination of cells, during chondrogenesis. Noggin, a developmental protein, inhibits chondrogenesis by preventing condensation and differentiation of mesenchymal cells. L Sox5 and Sox6 share this common role with Sox9. L Sox5 and Sox6 are thought to induce the activation of the Col2a1 and the Col11a2 genes, and to repress the expression of Cbfa1, a marker for late stage Chondrocytes. L Sox5 is also thought to be involved primarily in embryonic chondrogenesis, while Sox6 is thought to be involved in post natal chondrogenesis. The molecule Indian hedgehog (Ihh) is expressed by prehypertrophic chondrocytes. Ihh stimulates chondrocyte proliferation and regulates chondrocyte maturation by maintaining the expression of PTHrP. PTHrP acts as a patterning molecule, determining the position in which the chondrocytes initiate differentiation. Research is still ongoing and novel transcription factors, such as ATOH8 and EBF1, are added to the list of genes that regulate chondrogenesis.
Сульфация
SLC26A2 - сульфат тасымалдаушы. Мүкіндіктерінің бұзылуы бірнеше түрлі остеохондродисплазияға алып келеді.
The SLC26A2 is a sulfate transporter. Defects result in several forms of osteochondrodysplasia.