13 سپتامبر 2022- دانشمندان از مهندسی ماهیچه‌های اسکلتی در ظروف آزمایشگاه برای به دست آوردن درک بهتری از عوامل پیچیده ژنتیکی و محیطی زمینه‌ساز دیابت استفاده کردند. آنها بافت‌های عضلانی اسکلتی سالم و رشد یافته در آزمایشگاه را در حالتی شبیه به دیابت قرار دادند، یا از سلول های بنیادی ماهیچه ای بیماران دیابتی، فیبرهای ماهیچه‌ای اسکلتی را در آزمایشگاه تولید کردند.
در این مقاله که در مجله ی Biophysics Reviews، از انتشارات انستیتوی فیزیک آمریکا(AIP) منتشر شده است، محققان موسسه فناوری جورجیا و دانشکده پزشکی دانشگاه اموری توضیح دادند که چگونه پیشرفت های قابل توجه در مهندسی ماهیچه های اسکلتی در طول چند دهه گذشته و پیشرفت های اخیر در تشخیص آسان تر دیابت، منجر به پزشکی شخصی تر شده است.
زمانی که در عضلات اسکلتی بدن که نقش کلیدی در تنظیم گلوکز بازی می کنند، اختلالاتی ایجاد شود سطح قند خون (گلوکز) بطور غیر عادی افزایش می یابد و می تواند منجر به دیابت نوع 2 شود.
کریستینا شنگ، یکی از نویسندگان این مقاله گفت: ما می‌توانیم از ماهیچه‌های اسکلتی رشد یافته در آزمایشگاه برای ثبت و مطالعه ی ویژگی‌های بیماری دیابت استفاده کنیم. علاوه بر این، این مدل‌های به اصطلاح آزمایشگاهی، محققان را قادر می‌سازند تا داروهای جدیدی برای دیابت کشف کنند.
مدل‌های عضلانی اسکلتی آزمایشگاهی، همچنین می توانند به یافتن روشهای پزشکی شخصی تر کمک کنند. در این روش عضله ی هر بیمار را می‌توان رشد، مطالعه و آزمایش کرد تا مشخص شود آیا داروهای جدید برای او موثر خواهند بود یا خیر.
به طور کلی، دانشمندان سلول های بنیادی را از ماهیچه ها جدا می کنند، سپس آنها را تکثیر و با هم در محیط کشت قرار می دهند، در این شرایط آنها با هم ترکیب می شوند و فیبرهای عضلانی چند هسته ای را تشکیل داده و عضله اسکلتی را در آزمایشگاه تولید می کنند.
برای تقلید از دیابت، محققان عضله اسکلتی رشد یافته در آزمایشگاه را با قند، انسولین، چربی‌ها یا سلول‌هایی که التهاب را افزایش می‌دهند، تیمار کرده و بررسی کردندکه چگونه این عوامل بر سلامت عضلات اسکلتی تأثیر می‌گذارند.
دکتر Sung Jin Park، یکی از نویسندگان این مقاله گفت: آزمایشگاه سیستم Biohybrid ما ماهیچه های اسکلتی را رشد می دهد و آنها را ورزش می دهد تا فاکتورهای پروتئین سالم ترشح شده توسط عضلات در طول ورزش را مطالعه کند. این فاکتورهای پروتئینی پتانسیل درمان دیابت را دارند.
دکتر پارک گفت: بیشتر مدل‌های عضله اسکلتی در شرایط آزمایشگاهی برای مطالعات ورزش و دیابت، در دو بعد ساخته شده اند. ما به تلاش‌های بیشتری برای ساخت مدل‌های سه‌بعدی برای تقلید بهتر از ساختار ماهیچه‌های اسکلتی 3 بعدی انسان نیاز داریم تا امکان انجام مطالعات قابل ترجمه‌تر را فراهم کنیم.
منبع:
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/09/220913110419.htm