نقش پروتئین شوک حرارتی در ترمیم زخم های دیابت

31 اکتبر 2016- محققان موسسه ی ملی بهداشت نقش ژن پروتئین شوک حرارتی 60(Hsp60) را در بازسازی بافت و بهبود زخم در موشهای مدل دیابت کشف کردند. این تحقیق نشان داد استفاده از ژل حاوی Hsp60 بصورت موضعی می تواند بسته شدن زخم را در موش مدل دیابت تسریع نماید.

 پرفسورBurgessمدیر بخش ژنومیک رشد از موسسه ی ملی تحقیقات ژنوم انسان و نویسنده‌ی ارشد این مطالعه که بصورت آنلاین درمجله‌ی npj Regenerative Medicine منتشر شده است، گفت: در این مطالعه یک نقش غیر معمول برای یک ژن کاملاً شناخته شده، کشف شد، این ژن در هر ارگانیسمی از باکتریها تا انسان یافت می شود، ما نشان دادیم که در مهره داران این ژن دارای یک نقش بسیار شگفت انگیز در ایمنی است که فعالیت آن در بهبود زخم ها ضروری است.

پروتئین‌های کد شده توسط ژن Hsp60، در درجه‌ی اول برای نقش آنها در تضمین تاخوردگی صحیح پروتئین‌های دیگر شناخته شده اند، پروتئین Hsp60 همچنین به عنوان یک مولکول پیام رسان که پاسخ التهابی را در برابر عفونت باکتریایی در محل زخم القاء می کند، معرفی شده است.

دکترBurgess   افزود: مشکل اصلی اینست که در افراد دیابتی فرایند ترمیم زخم دچار اختلال می شود و این بیماران غالباً به زخم هایی در پای خود مبتلا می‌شوند که هرگز التیام نمی یابند. در حقیقت 15 درصد از بیماران مبتلا به دیابت به زخم پا که معمولاً در کف پای آنها قرارگرفته است، مبتلا می‌شوند. این زخم‌ها به چندین دلیل نظیر کاهش حس در پاها، کاهش جریان خون و التهاب و سوزش پوست ایجاد می‌شوند. زخم پای دیابتی یکی از مشکلات جدی دیابت است که ممکن است به بستری شدن بیمار و نهایتاً قطع عضو او منجر شود. دیابت عامل اصلی قطع عضو پائینی غیر تروماتیک در آمریکا است. محققان امیدوارند که بینش وسیع تر و کامل تری از پس زمینه‌ی ژنتیکی ترمیم زخم بدست آورند که به ابداع درمانهای بهتر و درک بهتر از چگونگی بازسازی بافت منجر شود.

بر اساس یافته‌های قبلی در مورد این پروتئین و نقش ضروری آن در ایجاد واکنش التهابی، محققان این فرضیه را مطرح نمودند که این مولکول ممکن است در توانایی موجودات زنده برای بازسازی زخم‌ها و بافت‌ها نقش داشته باشد.

 محققان با استفاده از zebrafish(گورخر ماهی) - یک مدل ایده آل برای کارهای تحقیقاتی زیرا ماهی ها می‌توانند تعدادی از بافت های آسیب دیده‌ی خود نظیر باله‌ها را ترمیم کنند- و جهش‌زایی هدفمند توانستند تغییرات عمدی و ویژه ای را در توالی DNA ژن Hsp60 در ژنوم ماهی ایجاد کنند. پس از این جهش، رشد ماهی ها به نظر طبیعی می‌رسید، اما هنگامیکه متخصصان آنها را با آسیب رساندن به سلولهایی که در شنوایی یا قطع باله ی دمی نقش دارند، زخمی کردند، ماهی ها قادر به  بازسازی این سلولها و باله های خود نبودند. محققان با استفاده از لوکوسیت‌هایی با برچسب فلورسنت (سلولهای ایمنی که به محل آسیب به عنوان بخشی از پاسخ التهابی در شرایط  طبیعی، هجوم می آورند)، دریافتند در غیاب ژن Hsp60 که به نوعی بعنوان جلب کننده‌ی اجزای ضروری تحریک التهاب (لوکویست‌ها) برای ترمیم زخم عمل می کند، بازسازی بافت دچار اختلال می شود.

پرفسور Burgess می گوید: هنگامیکه ما بطور مستقیم پروتئین Hsp60 را به محل زخم، تزریق نمودیم، بافت‌های اطراف زخم شروع به بازسازی با سرعت بیشتر نمودند، این مشاهدات واقعاً ما را هیجان زده نمود.

قابل توجه ترین یافته‌ی این مطالعه، ترمیم کامل زخم (با ایجاد سوراخ) در موشهای دیابتی با استفاده از درمان موضعی با پروتئین Hsp60 تنها پس از 21 روز بود. موشهای گروه کنترل در طول چارچوب زمانی مشابه قادر به ترمیم زخم مذکور نبودند. اگرچه این یافته‌ها بسیار امیدوارکننده هستند، اما هنوز بر روی انسان آزمایش نشده است.

دکتر Burgess می‌گوید: ما امیدواریم درمان موضعی با Hsp60 بر روی انسان نیز همین نتایج را داشته باشد، ما معتقدیم این پروتئین همین تأثیر را بر روی انسان خواهد داشت اما تحقیقات باید آنرا  ثابت کند، ما می خواهیم بدانیم که آیا این پروتئین قادر است تمام زخم‌ها را به همین ترتیب ترمیم کند،  یا تنها زخم هایی که در افراد دیابتی بوجود می‌آید با کمک این پروتئین قابل ترمیم هستند. این مطالعه مسیرهای بسیاری را برای مطالعات آتی گشوده است.

گروه پرفسور Burgess در حال بررسی تأثیر تعداد دیگری از پروتئین‌‌های شوک حرارتی بر ترمیم زخم هستند.

پرفسور Burgess افزود: این مطالعه نشان دهنده‌ی یک پتانسیل درمانی جدید‌ است اما همچنین  نمایانگر ارزش پژوهش‌های علوم پایه است، اصول پیام رسانی در بهبود زخم ها و بازسازی بافت‌ها هنوز بخوبی شناخته نشده است و تحقیقات علوم پایه به روشن شدن بسیاری از جنبه‌های مهم  این روند پیچیده کمک خواهند کرد، بعبارت دیگر درک بهتر از زیست‌شناسی بدن انسان می‌تواند کاربرد این علوم را در درمان بهبود بخشد.

منبع و سایت:

Extracellular HSP60 triggers tissue regeneration and wound healing by regulating inflammation and cell proliferation, Shawn M Burgess et al., npj Regenerative Medicine, doi:10.1038/npjregenmed.2016.13, published online 27 October 2016.

http://www.medicalnewstoday.com/releases/313804.php