ماتریکس خارج سلولی
ارگانیسم‌های چند سلولی از سلول‌های تخصصی تشکیل می‌شوند که در بافت‌ها سازماندهی شده‌اند. سلول‌های منفرد با سلول‌های دیگر و همچنین با ماتریکس خارج سلولی (ECM) در تماس هستند و با آن‌ها تعامل دارند. ماتریکس خارج سلولی بر تعداد زیادی از فرآیندهای سلولی از جمله مهاجرت، بهبود زخم و تمایز تأثیر می‌گذارد. اگرچه ماتریکس خارج سلولی اساساً از آب، پروتئین‌ها و پلی ساکاریدها تشکیل شده است، اما هر بافت دارای ماتریکس خارج سلولی خاص خود با ترکیب و توپولوژی منحصر به فرد است که از طریق ارتباطات بیوشیمیایی و بیوفیزیکی در طول رشد بافت ایجاد می‌شود.
این ارتباطات بین اجزای مختلف سلولی و محیط اطراف سلولی و پروتئین‌های در حال تکامل برقرار می‌شود و کاملا پویا و متقابل است. (به عنوان مثال، اپیتلیوم، فیبروبلاست‌ها، سلول‌های چربی، سلول‌های اندوتلیال). در واقع، ترکیب فیزیکی، توپولوژیکی و بیوشیمیایی ماتریکس خارج سلولی نه تنها مختص بافت است، بلکه ظاهراً ناهمگن است. چسبندگی سلولی به ماتریکس خارج سلولی توسط گیرنده‌های ماتریکس خارج سلولی، مانند اینتگرین‌ها، گیرنده‌های دومین دیسکوئیدین و سیندکان‌ها انجام می‌شود.
این چسبندگی باعث ایجاد اتصال اسکلت سلولی به ماتریکس خارج سلولی می‌شود و در مهاجرت سلولی از طریق ماتریکس خارج سلولی نقش دارد . علاوه بر این، ماتریکس خارج سلولی یک ساختار بسیار پویا است که به طور مداوم در حال بازسازی است، هم آنزیمی و هم غیر آنزیمی، و اجزای مولکولی آن در معرض تغییرات ترجمه‌ای بسیاری هستند.
به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و بیوشیمیایی آن، ماتریکس خارج سلولی مسئول خواص مکانیکی هر اندام‌ها مانند فشرده‌سازی و الاستیسیته می‌باشد و همچنین از طریق اقدامات تنظیمی از هموستاز خارج سلولی و احتباس آب محافظت می‌کند. علاوه بر این، ماتریکس خارج سلولی با سازماندهی مورفولوژیکی، عملکرد طبیعی سلول را هدایت می‌کنند. آن‌ها این کار را از با اتصال به فاکتورهای رشد(GFs) و تعامل با گیرنده‌های سطح سلول برای القای انتقال سیگنال و تنظیم رونویسی ژن انجام می‌دهند.
خواص بیوشیمیایی و صنعتی، حفاظتی و سازمانی ماتریکس خارج سلولی از بافتی به بافت دیگر (به عنوان مثال، ریه‌ها، پوست، استخوان‌ها) به طور قابل توجهی متفاوت است. علاوه بر این، این خواص در همان بافت (به عنوان مثال، قشر کلیه، مدولای کلیه) و همچنین در شرایط مختلف مثلا وضعیت طبیعی بافت در مقایسه با شرایط پاتولوژیک (به عنوان مثال، سلول‌های سرطانی در مقابل سلول‌های طبیعی) متفاوت هستند.
به عنوان مثال، در تاندون‌ها، سازماندهی خاص پروتئین‌های فیبری در ماتریکس خارج سلولی، این بافت را در برابر کشش بسیار مقاوم می‌کند، در حالی که در غضروف و استخوان‌ها، ترکیبات ماتریکس خارج سلولی این بافت‌ها را هم در برابر کشش و هم فشار مقاومت می‌کنند. ماتریکس خارج سلولی استخوان‌ها معدنی شده است، اما مکانیسم معدنی شدن آن هنوز به طور کامل مشخص نشده است.
از عملکردهای دیگری که توسط ماتریکس خارج سلولی تنظیم می‌شود، می‌توان به فیلتراسیون و انعقاد خون اشاره کرد. فیلتراسیون گلومرولی توسط لایه‌های پایه اندوتلیوم و سلول‌های گلومرولی انجام می‌شود، یک شبکه متخلخل از اجزای ماتریکس خارج سلولی سلول‌های خون و پروتئین‌های پلاسما را مسدود می‌کند اما اجازه نفوذ مولکول‌های با وزن مولکولی کم را می‌دهد. لخته شدن خون یک پدیده پیچیده است که به تعامل پلاکت‌ها با اجزای ماتریکس خارج سلولی خون بستگی دارد.
توالی وقایعی که منجر به توقف خونریزی می‌شود شامل آسیب عروقی، قرار گرفتن در معرض ماتریکس خارج سلولی و تعامل پلاکتی با اجزای ماتریکس خارج سلولی است. در نهایت، ماتریکس خارج سلولی به بسیاری از عوامل رشد و هورمون‌ها متصل شده و سیگنال‌های فراوانی را به سلول‌هایی که در تماس با آسیب هستند منتقل می‌کند. پاسخ‌های سلولی به این سیگنال‌ها به طور مستقیم توسط تعامل سلول با ماتریکس تنظیم می‌شوند.
حوزه دیگری که که ماتریکس خارج سلولی در آن نقش مهمی ایفا می‌کند، روند بهبود زخم و تفاوت‌های قابل توجه در فزایندهای بهبودی وابسته به سن است. مطالعات نشان داده‌اند که در مرحله جنینی، واکنش به آسیب با واکنشی که در بزرگسالان مشاهده می‌شود، کاملا متفاوت و متضاد است.
جریان انرژی در ماتریکس خارج سلولی
به گفته نارانجو و همکاران (2009) الکتروبیولوژی، مطالعه سیستم‌های الکتریکی موجودات زنده است. بافت‌ها و اندام‌ها میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی تولید می‌کنند. این میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی عملکرد بیولوژیکی مهمی دارند، تا جایی که هر فرآیند طبیعی در بدن دارای یک معادل الکترومغناطیسی مشخص است. این عملکرد توسط فرآیندهای پاتولوژیکی چون التهاب، انحطاط یا ایجاد بافت جدید در داخل یک اندام تغییر می‌کند.
فعالیت الکترومغناطیسی یک اندام تنها به داخل خود اندام محدود نمی‌شود، بلکه بر میدان اندام‌های مجاور نیز تأثیر می‌گذارد و با ساختارهای همسایه و گاهی دور ارتباط برقرار می‌کند، همان‌طور که قلب با ارسال موج الکترومغناطیسی از طریق سیستم گردش خون در سراسر بدن این ارتباط را برقرار می‌کند.
می‌دانیم که الکتریسیته زیستی در واقع یک پدیده یونی است که با قطبیت غشای سلولی مرتبط است. این پدیده در انتقال عصبی، انقباض عضلانی و در هر سلول زنده بدن اتفاق می‌افتد. این پتانسیل‌ها به راحتی با نوار قلب، الکترومیوگرام یا الکتروانسفالوگرام قابل اندازه گیری هستند. از سوی دیگر، علاوه بر الکترون‌ها، جریان‌های دیگری نیز وجود دارند که بسیار کوچک‌تر از یونها هستند و توسط الکترون‌ها و پروتون‌ها تولید می‌شوند. بنابراین سیستمی از فعل و انفعالات انرژی وجود دارد که همراه با مواد شیمیایی به یکپارچگی بدن کمک می‌کند.
ماتریکس هسته‌ای، ماتریکس سیتوپلاسمی و ماتریکس خارج سلولی به یکدیگر مرتبط هستند و شبکه‌ای را ایجاد می‌کنند که از طریق این شبکه تمام مولکول‌های بدن به هم مرتبط می‌شوند. مسیرهای انرژی و مدارهای اطلاعاتی از طریق ماتریکس خارج سلولی منتقل می‌شوند که ترکیب و ساختار آن نه تنها به عنوان یک عنصر پشتیبانی عمل می‌کند، بلکه باعث ایجاد مدارهای دقیق انتقالی مکانیکی، ارتعاشی، انرژی، الکترونیکی و شیمیایی می‌شوند. این مدارهای انتقالی دقیق کلیدی است که اندام‌ها را به یکدیگر مرتبط کرده و عملکرد مناسب آن‌ها را تضمین می‌کند.
ماتریکس خارج سلولی به لطف ویژگی آبدوست خود که به بارهای منفی قوی اجزای تشکیل دهنده آن بستگی دارد، منجر به جا به جایی انرژی می‌شود. این جریان‌ها حرکت، انقباض و چرخش ماتریکس خارج سلولی را فراهم کرده و به آن عملکرد و حیات می‌بخشد. تغییر در بارهای الکتریکی ماتریکس خارج سلولی تأثیر زیادی بر عملکرد آن دارد و خواص آبدوستی آن را تغییر می‌دهد و در نتیجه انتشار مواد و انتقال محرک‌ها از طریق آن را تغییر می‌دهد.
ظهور بیماری‌ها از هر نوع، عفونت‌های ویروسی، باکتریایی یا قارچی، تومورها و … باعث تغییر در محتوای یونها، آب و pH مایعات خارج سلولی می‌شود که بر غشاهای سلولی و خواص الکتریکی آن‌ها تأثیر می‌گذارد. در بافت التهابی یا سرطانی این هدایت و جریان تغییر یافته این فرصت را فراهم می‌کند تا بتوانیم با استفاده از این اطلاعات از سطح پوست برای اهداف تشخیصی با اندازه گیری استفاده کنیم.
ماتریکس خارج سلولی یک مخزن بار منفی است که در صورت نیاز قابلیت تامین یا جذب الکترون را دارد. واحد اساسی ماتریکس خارج سلولی، ماتریزوما نامیده می‌شود که وظیفه آن حفظ و تنظیم هموستاز اسمزی، یونی، الکترومغناطیسی، الکترونیکی و پروتونی به صورت موضعی و سیستمی می‌باشد.
ماتریکس زنده
“ماتریس زنده” اصطلاحی است که دکتر جیمز اوشمن، نویسنده یکی از معدود کتاب‌های علمی موجود در پزشکی انرژی از آن استفاده کرده است. ماتریس زنده شامل بافت همبند، اسکلت سلولی، ماتریکس هسته‌ای و مولکول‌های آب است. ماتریس زنده مجموع هزاران مسیر الیافی از پلیمرها است که هر یک توسط لایه‌ای از آب احاطه شده‌اند. مکانیسم و عملکرد آن را می‌توان به شکل شبکه‌ای پیوسته از نیمه هادی‌هایی توصیف کرد که زیست پلیمر ساختاری هستند.
این شبکه از سطح درون هسته‌ای شروع می‌شود، از سطح درون سلولی عبور می‌کند تا به سطح خارج سلولی برسد. و از لحاظ مکانیکی، الکترومغناطیسی فعال و رسانا می‌باشد. این یک معماری بسیار پیچیده و بسیار پویا است که نه تنها از ساختار پشتیبانی می‌کند، بلکه اطلاعات را نیز ارسال و دریافت می‌کند. همان‌طور که Pienta و Coffey گزارش می دهند :
“سلول‌ها و عناصر درون سلولی قادر به ارتعاش دینامیکی با هارمونیک‌های پیچیده هستند که می‌توان فرکانس آن اندازه گیری کرد و به روش کمی با تحلیل فوریه مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. رویدادهای سلولی مانند تغییر در شکل، به هم ریختگی غشاء، تحرک و انتقال سیگنال در داخل هارمونیک‌های مکانی و زمانی رخ می‌دهد. این هارمونیک‌های مکانی و زمانی اهمیت تنظیمی بالقوه دارند و می‌توان توسط فاکتورهای رشد و فرآیندهای سرطان زایی این ارتعاشات را تغییر داد. درک مکانیسمی که این اطلاعات ارتعاشی از طریق آن در در سراسر سلول منتقل می‌شود، مهم است.
از طریق این مشاهدات، پیشنهاد ما این است که اطلاعات ارتعاشی از طریق یک ماتریکس کش بستی بافتی منتقل می‌شود. این ماتریکس به عنوان یک نوسانگر هارمونیک جفت شده عمل می‌کند و به عنوان یک سیستم انتقال دهنده، باعث جابه جایی سیگنال از محیط سلول به هسته و در نهایت به DNA می‌شود. فعل و انفعالات ارتعاشی از طریق یک سیستم ماتریکس بافتی رخ می‌دهد. این ماتریکس متشکل از ماتریکس هسته‌ای، اسکلت سلولی و ماتریکس خارج سلولی است و آماده است تا نوسانات بیولوژیکی سلول را از طریق ساختار ماتریکس کششی از غشای محیطی به DNA منتقل کند.
ماتریکس کش بستی یک سیستم ساختاری متشکل از عناصر متراکم ناپیوسته است که توسط کابل‌های کششی پیوسته به هم متصل شده‌اند و به شکلی پویا با یکدیگر در تعامل هستند. یک سیستم ماتریکس کششی امکان به طور خاص امکان انتقال اطلاعات را از طریق سلول فراهم می‌کند. این ماتریکس اجازه می‌دهد انرژی ارتعاشی شیمی مکانیکی از طریق حرکت موج هارمونیک به طور مستقیم منتقل شود.”
در سال 1998 مائه وان هو و دیوید نایت یک اساس تشریحی مشترک پیدا کردند که به صورت زیر توصیف می‌شود: “یک ردیف زنجیره بلوری کلاژن مایع که در بافت‌های همبند با لایه‌ای از آب پوشیده شده است. این لایه آب نیمه‌رسانایی پروتون‌ها را پشتیبانی می‌کند و به‌عنوان یک کل منسجم عمل می‌کند”.
مایعات معمولی نظم مولکولی ندارند، اما کریستال‌های مایع دارای نظم جهتی هستند و بر خلاف بلورهای جامد، انعطاف پذیر، چکش خوار و واکنش پذیر هستند. آن‌ها همچنین خواص پیزوالکتریکی را که کریستال‌های معمولی دارند، حفظ می‌کنند.
کریستال‌های مایع زمانی که در معرض میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی قرار می‌گیرند، این ظرفیت را دارند جهت گیری یا انتقال فاز خود را سریعا تغییر دهند. این ویژگی در صفحه نمایش‌ها به طور گسترده استفاده می‌شود. این یک نکته بسیار مهم است: کریستال‌های مایع به دما (نیمه رسانا) نیز پاسخ می‌دهند. کریستال های مایع بیولوژیکی بار الکتریکی ساکن را حمل کرده و تحت تأثیر pH نیز قرار می‌گیرند. تمام موارد بعدی نمونه‌هایی از کریستال‌های مایع بیولوژیکی در بدن انسان هستند:
• پروتئین‌های مربوط به اسکلت سلولی
• بافت عضلانی
• بافت همبند (که 70٪ از کلاژن ساخته شده است)
• اسیدهای نوکلئیک مانند DNA
خواص الکتریکی کلاژن به مولکول‌های آب متصل شده به آن بستگی دارد. حدود 50 تا 60 درصد از آب داخل سلولی به رشته‌ها، لوله‌ها و پروتئین‌هایی که اسکلت سلولی را تشکیل می‌دهند متصل است (این آرایش به عنوان شبکه میکروترابکولار نیز شناخته می شود). این فراید به سلول ویژگی جامد بودن می‌دهد و از هدایت سریع بارهای مثبت پشتیبانی می‌کند. کلاژن یک کریستال مایع است. این نوع سازه در بسیاری از قسمت‌های بدن قرار دارد و به عنوان یک نیمه هادی عمل می‌کند.
در حالی که سیستم عصبی به محرک‌هایی پاسخ می‌دهد که باید از آستانه خاصی فراتر رود، ماتریکس زنده ممکن است به سیگنال‌های زیر آستانه به شکل پاسخ های شدیدی عکس العمل نشان دهد. پاسخ سیستم عصبی اغلب به واکنش‌هایی منجر می‌شود که آگاهانه هستند، این واکنش‌ها شامل قشر حسی و حرکتی می‌شود، در حالی که ماتریکس زنده به شکل ناخودآگاه عمل می‌کند.
اگر بدن دارای سیستم پاسخگویی به سیگنال‌هایی باشد که توسط سیستم عصبی نادیده گرفته شوند، آنگاه سطح حساسیت درگیر در شهود آن را درک می‌کند و به دلیل ویژگی‌هایی که در بالا ذکر شد، بسیار سریعتر به محرک پاسخ می‌دهد. تجزیه و تحلیل محققان در MIT و موسسه Max Planck با توجه به خواص مکانیکی کلاژن به این نتیجه رسید که افزودن یا حذف حتی مقدار کمی آب از کلاژن در تاندون‌ها میتواند نیروهای قدرتمندی ایجاد کند که تا 300 برابر قوی‌تر از نیروهای ایجاد شده توسط عضلات است.
افزودن آب باعث انبساط برخی از قسمت‌های مولکول و کوچک شدن قسمت‌های دیگر می‌شود. اما به طور کلی کل ساختار در طول بازیافت آب منقبض می‌شود.
اسکلت سلولی هم با محیط درون سلولی و هم با محیط خارج سلولی ارتباط دارد. در داخل، اسکلت سلولی از طریق دیواره هسته به اسکلت هسته‌ای متصل است که اسکلت هسته‌ای خودش با DNA ارتباط دارد. در خارج از سلول، اسکلت سلولی از طریق مولکول‌های پروتئینی به نام اینتگرین که به دیواره سلولی نفوذ می‌کنند، به ماتریکس خارج سلولی متصل می‌شود. ماتریکس خارج سلولی از بافت همبند تشکیل شده است که ساختار اصلی آن کلاژن و سایر مواد است.
از آنجایی که این اتصالات در هر سلول و خارج از ماتریکس بافت همبند (که به نوبه خود به پوست متصل می‌شود) وجود دارد، در نتیجه هر سلول در بدن از طریق این شبکه ماتریکس زنده به سلول‌های دیگر متصل می‌شود. بافت همبند تنها بافتی است که با هر نوع بافت دیگر در بدن در تماس است. بنابراین ارتباط را بین سایر بافت‌های رگ‌های خونی، اعصاب، اندام‌ها، غدد، ماهیچه‌ها و غیره را برقرار می‌کند. این بدان معناست که هرگونه تماس با پوست از طریق این ماتریکس زنده احتمالاً تا سطح DNA هر سلول دریافت و ترجمه می‌شود.
همان‌طور که دیدیم، یکی از خصوصیات فیزیکی اساسی ماتریکس زنده این است که عمدتاً از ساختارهای کریستالی تشکیل شده است. که باعث می‌شود ماتریکس زنده خواص کلی که در انواع کریستال‌ها یافت می‌شود را داشته باشد. این به این معنی است که توانایی ذخیره و انتقال انرژی در ماتریکس وجود دارد. و به ماتریکس حافظه و قابلیت‌های عملیاتی بر اساس آن حافظه را می‌دهد. خاصیت دیگر انرژی پیزوالکتریک است. این بدان معنی است که ماتریکس توانایی تولید پتانسیل الکتریکی خود، جذب و انتقال انرژی را دارد.
نتایج این امر از دیدگاه عملکردی در بدن شگفت آور است. کش بستی یکی دیگر از ویژگی‌های مهم ماتریکس است. این اصطلاح توسط باکمینستر فولر ابداع شد و ترکیبی از کلمات فشار و یکپارچگی است و به وضعیت برد-برد اشاره دارد که توسط نیروهای فشار و کش ایجاد می‌شود که مخالف یکدیگر هستند و ابزار حفظ یکپارچگی سازه در نظر گرفته می‌شود. وقتی که نیروی گرانش و نحوه نگهداشتن بدن را به طور کلی بررسی کنیم به این نتیجه می‌رسیم که کل بدن یک ساختار کش بستی است. به عنوان مثال، سر ران در استابولوم، شبیه جرثقیل است و بنابراین ساختاری کش بستی است.
نمونه دیگری از ساختارهای کش بستی اسکلت سلولی است. میله‌ها و لوله‌های مختلفی که در سرتاسر ساختار داخلی سلول امتداد دارند. این لالهها توسط مایع خارج سلولی به تعادل می‌رسند و انعطاف پذیری غشای سلولی را برای حرکت و جریان حفظ می‌کنند. بنابراین، کل ماتریکس دارای خاصیت کش بستی است و بنابراین در حالی که به کل بدن اجازه می‌دهد تا حرکت کند و انعطاف پذیر باشد یکپارچگی ساختاری خود را حفظ می‌کند.
یک بخش جالب از پتانسیل پیزوالکتریک ماتریکس، تولید فرکانس است. این موضوع بسیار مهم است، محدوده فرکانسی بسیار پایین (ELFs) که اثرات درمانی بر بافت های بدن دارد. سیسکن و واکر دریافتند که فرکانس 2 هرتز بازسازی عصبی را تحریک می‌کند، فرکانس 7 هرتز به رشد استخوان کمک می‌کند، فرکانس 10 هرتز بهبود رباط‌ها، فرکانس 20 و 72 هرتز به کاهش مرگ پوست، تحریک تشکیل مویرگی و رشد فیبروبلاست‌ها کمک می کند.
عنوان کتاب: حقیقت بیورزونانس Bioresonance the Truth
نویسنده: وانیس آناگنوستوپولوس loannis Anagnostopoulos
مترجم: دکتر مهتاب جهان شاه طلب
Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. (2007). Molecular Biology of the Cell. London: Garland Science.
Barsky S. H., Karlin N. J. (2005). Myoepithelial cells: autocrine and paracrine suppressors of breast cancer progression. J. Mammary Gland Biol. Neoplasia 10, 249-260 [PubMed: 16807804]
Bosman F. T., Stamenkovic |. (2003). Functional structure and composition of the extracellular matrix. J. Pathol. 200, 423-428 [PubMed: 12845610]
Callaghan T. M., Wilhelm K. P. (2008). A review of ageing and an examination of clinical methods in the assessment of ageing skin. Part 2, Clinical perspectives and clinical methods in the evaluation of ageing skin. Int. J. Cosmet. Sci. 30, 323-332 [PubMed: 18822037]
Egeblad M., Rasch M. G., Weaver V. M. (2010). Dynamic interplay between the collagen scaffold and tumor evolution. Curr. Opin. Cell Biol. 22, 697-706 [PMCID: PMC2948601] [PubMed: 20822891]
Friedl A. (2010). Proteoglycans: master modulators of paracrine fibroblast-carcinoma cell interactions. Semin. Cell Dev. Biol. 21, 66-71 [PMCID: PMC2824000] [PubMed: 19931629]
Humphries J. D., Byron A., Humphries M. J. (2006). Integrin ligands at a glance. j. Cell Sci. 119, 3901-3903 [PMCID: PMC3380273] [PubMed: 16988024]
Jarvelainen H., Sainio A., Koulu M., Wight T. N., Penttinen R. (2009). Extracellular matrix molecules: potential targets in pharmacotherapy.
Pharmacol. Rev. §1, 198-223 [PMCID: PMC283C117] [PubMed: 19549927]
Kular, J.K., Basu, S., Sharma, R.I. (2014). The extracellular matrix: Structure, composition, age-related differences, tools for analysis and applications for tissue engineering. Journal of tissue engineering. 5. 2041731414557112. 10.1177/2041731414557112.
Leitinger B., Hohenester E. (2007). Mammalian collagen receptors. Matrix Biol. 26, 146-155 [PubMed: 17141492]
