آیا یکی از مواد رایج در مواد شوینده به پیشرفت تحقیقات دیابت کمک خواهد کرد؟

16 نوامبر 2017- ساختن یک لوزالمعده ی زیست مصنوعی(bioartificial pancreas) پتانسیل درمان دیابت نوع 1 را دارد. یک چالش عمده در مورد این کار، چگونگی تامین اکسیژن کافی برای زنده نگه داشتن سلول های موجود در این پانکراس مصنوعی است. در حال حاضر، تحقیقات جدید نشان می دهد که ترکیبات تولید کننده ی اکسیژن موجود در برخی از مواد شوینده ممکن است نقشی کلیدی در رفع این مشکل بازی کنند.در ترکیبات شوینده ی لباسشویی دو ترکیب تولید کننده ی اکسیژن وجود دارد – یکی  از این ترکیبات عملکرد این مواد را بهبود می بخشد، این مواد می توانند به ساخت پانکراس زیستی مصنوعی در آینده کمک کنند.
محققان موسسه ی پزشکی ترمیمیWake Forest ، در گزارش خود در مجله ی Biomaterials Science توضیح دادند که اکسیژن اضافی که توسط ترکیبات استفاده شده در شوینده های لباسشویی تولید می شود، عملکرد و پایداری سلول های تولید کننده انسولین را در طی مراحل مهم فرآیند ساخت لوزالمعده بهبود می بخشد. این سلول ها برای مصرف اکسیژن حریص هستند.
پرفسور Emmanuel C. Opara، استاد پزشکی ترمیمی و دانشمند ارشد این پژوهش گفت: این مطالعات اثبات مفهوم استفاده از مواد تولید کننده ی اکسیژن برای حل یکی از موانع عمده در مهندسی لوزالمعده ی بیومصنوعی را ارائه می دهد – ما باید اطمینان حاصل کنیم که سلول ها به اندازه کافی اکسیژن را برای عملکرد و بقا خود تا زمانی که با ساختار بدن سازگار شوند، دریافت می کنند.

محققان سال ها تلاش کرده اند تا یک لوزالمعده ی  bioartificial را در آزمایشگاه برای کمک به میلیون ها نفر از افراد مبتلا به دیابت نوع 1 بسازند. در حالی که پیوند کل پانکراس یا سلولهای تولید کننده انسولین به طور بالقوه می تواند دیابت نوع 1 را درمان کند، این گزینه ها به ندرت به دلیل کمبود اهداکنندگان پانکراس مناسب هستند و دارای عوارض جانبی ناشی از مصرف داروهای ضد رد پیوند است که پس از پیوند باید مصرف شوند.
به عنوان یک جایگزین برای پیوند سلولها یا پانکراس، دانشمندان در حال ساخت یک لوزالمعده bioartificial  با قرار دادن سلول های تولید کننده انسولین در دانه های ریز زیست سازگار(tiny biocompatible beads)هستند. سطح این  دانه ها با ماده ای پوشانده شده است که اجازه می دهد انسولین از آن عبور کند، اما مانع از شناسایی سلول ها به عنوان یک سلول "خارجی" و رد آنها توسط بدن گیرنده شود.با این رویکرد، نیازی به داروهای ضد رد پیوند وجود ندارد.
یک چالش عمده در این استراتژی، چگونگی تامین نیازهای اکسیژن این سلول ها تا زمانی است که لوزالمعده ی زیستی مصنوعی عروق خونی خود را تشکیل دهد.سلول های تولید کننده انسولین نیاز به اکسیژن بالایی دارند - آنها از 10 تا 12  درصد جریان خون به لوزالمعده استفاده می کنند در حالیکه تنها 1 تا 2 درصد وزن لوزالمعده را تشکیل می دهند.
Oparaگفت: تامین مداوم اکسیژن از زمانی که سلول ها از پانکراس اهدا کننده جدا شده  تا زمانی که لوزالمعده ی زیست مصنوعی را درون بدن قرار می دهیم و تا معمولا 5 تا 10 روز پس از پیوند، زمانیکه عروق خونی خود را تشکیل می دهد، ضروری است.
مطالعه ی حاضر بر روی پرکربنات سدیم(SPO)، که در مواد شوینده ی لباسشویی و پاک کننده های خانگی استفاده می شود و پراکسید کلسیم(CPO) که به عنوان یک ماده ی ضد عفونی کننده استفاده می شود، تمرکز گردید.هدف از این کار بررسی توانایی این ترکیبات برای تامین اکسیژن سلولهای تولید کننده انسولین از شروع جداسازی سلولها تا هفت روز بعد از میکروکپسوله کردن آنها بود.
محققان با استفاده از سلول های تولید کننده انسولین جدا شده از موش و خوک ها، سه مطالعه انجام دادند: اضافه کردنSPO در هنگام جداسازی سلولها؛ ارزیابی استفاده از ذراتSPO در طول روند رشد سلولها؛ و ارزیابی اینکه آیا اضافه نمودن ذراتCPO در هنگام کپسولاسيون باعث بهبود کیفیت سلول در طی یک هفته ی اول، در محيط کم اکسیژنی شبیه به محیطی که سلولها در بدن واقع می شوند، می گردد؟
در تمام مطالعات، محققان توانستند تعداد سلولهای زنده را به میزان حدود 50 درصد و توانایی آنها برای ساخت انسولین را هشت برابر با افزودن اکسیژن بهبود دهند. آنها متوجه شدند که برخی از متغیرها، از جمله دما، می تواند برای کنترل میزان اکسیژن استفاده شوند.در تحقیقات آتی دانشمندان بر روی کنترل دقیق تر میزان اکسیژن، افزایش مدت زمان انتشار اکسیژن و اطمینان از اینکه بافت ها از اکسیژن زیاد آسیب نمی بینند، کار خواهند کرد.
اوپارا گفت: ما ثابت کرده ایم که مواد تولید کننده اکسیژن به طور بالقوه یک استراتژی قابل اجرا برای تامین اکسیژن سلول های مورد استفاده برای پیوند در بیماران مبتلا به دیابت هستند.

منبع و سایت خبر:

Biomater. Sci., 2017; DOI: 10.1039/C7BM00790F

www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171116132806.htm