بافت جنینی و نقش آن در تولید سلولهای تولید کننده ی انسولین

 شکل سمت چپ :سلولهای مزانشیمی (سلول های آبی) که لوزالمعده در حال توسعه را (سلول های سبز )احاطه کرده اند. 
شکل سمت راست : وقتی مزانشیم کاهش می یابد ، رشد پانکراس  دچار اختلال می گردد.

 بافت تا حدودی مرموز و نرم  موجود در جنین در طی تکامل اولیه در رحم مادر ، نقش اساسی در شکل گیری سلولهای بالغ بتا ( تنها منبع انسولین بدن) دارد.  این کشف ، توسط دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا ،سان فرانسیسکو (UCSF) و دانشگاه M & A تگزاس انجام گردید و ممکن است به روشهای جدیدی برای درمان دیابت نوع 1 و 2 منجر شود.

 همانطور که در مجله PLoS گزارش گردید ، در اواخر مراحل تکامل جنینی در موش ، این بافت جنینی که mesenchyme نام دارد -- مواد شیمیایی را ترشح می کند که سبب بلوغ و ازدیاد سلول های بتا (تولید کننده ی انسولین) می گردد. محققان دریافتند حذف این بافت مزانشیمی مانع از رشد کامل تمام اجزاء سلولهای بتا می شود.

این تحقیق راه را برای پژوهش و کشف مواد دارویی جدید هموار نمود. با شناسایی مواد شیمیایی که از بافت مزانشیمی در دوره ی جنینی ترشح می شود دانشمندان قادر خواهند بود سلولهای جدید بتا را در بدن یا در لوله ی آزمایش تولید نمایند (کاری فراتر از تحقیقات فعلی علوم پزشکی).

به گفته ی پرفسور Matthias Hebrok چنانچه بتوانیم تمام مواد شیمیایی ترشح شده از بافت مزانشیمی را شناسایی کنیم، این امکان وجود دارد که قادر شویم سلولهای بتا کاملاً کاربردی را از جمعیت سلولهای بنیادی تولید نماییم. همچنین با این روش قادر خواهیم بود تعداد سلولهای بتا را در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 ( کسانی که در میزان تولید انسولین دچار اختلال هستند) افزایش دهیم.

سلولهای بتا تولید شده در آزمایشگاه می تواند شانسی برای درمان افراد مبتلا به دیابت نوع 1 باشد، زیرا در حال حاضر تنها منبع موجود برای تولید سلولهای بتا بافت اهدا شده از افراد مرحوم است.

دیابت مهمترین مشکل سلامت در ایالات متحده است و بیش از 8/3 درصد از جمعیت آمریکا (حدود 8/25 میلیون آمریکایی) به این بیماری مبتلا هستند. بیش از 200 بیلیون دلار سالانه هزینه درمان این بیماری در آمریکا می باشد.

این بیماری به دلیل اختلال در توانایی سنجش و پاسخگویی به تغییرات مقدار قند در خون ایجاد می شود. این توانایی توسط پانکراس (عضوی در حدود 15 سانتیمتر به شکل ساندویچ که بین معده و ستون فقرات قرار دارد) اداره می شود.

لوزالمعده یا پانکراس مسئولیت انجام کارهایی را در بدن به عهده دارد. از جمله: تولید آنزیم ها و ترشح آنها به دستگاه گوارش که به هضم چربی ، پروتئین و دیگر اجزای مواد غذایی کمک می کند، تولید هورمونهایی نظیر انسولین که وارد جریان خون شده و در تنظیم مقدار قند خون نقش دارند.

انسولین به وسیله ی خوشه های سلولی به نام جزایر لانگرهانس در کبد ( نام گذاری بر اساس اسم پزشکی در قرن نوزدهم که این خوشه های کوچک سلولی را در زیر میکروسکوپ مشاهده نمود) ترشح می شود. سلولهای بتا موجود در جزایر لانگرهانس مقدار قند خون را مانیتور نموده و در صورت لزوم با ترشح انسولین مقدار آن را کاهش می دهند . در دیابت نوع 1 بدن توانایی تولید انسولین را از دست می دهد(بدلیل حمله ی سیستم ایمنی و کشته شدن سلولهای بتا) .

در دیابت نوع 2 سلولهای بتا کاملاً تخریب نمی شوند اما سلولهای باقی مانده  قادر به تولید انسولین به میزان کافی برای تأمین تقاضای بدن نیستند.

مدتهاست که دانشمندان در جستجوی چگونگی رشد و تولید سلولهای بتا در بدن می باشند تا از آن برای رشد سلولهای جدید در آزمایشگاه برای درمان مبتلایان به دیابت نوع 1 و 2 استفاده کنند. در حال حاضر تمرکز تحقیقات برروی سلولهای بنیادی جنینی است که می توانند به انواع سلولهای دیگر در بدن تبدیل شوند و جنین تنها جایی است که در آن پیش سازهای سلولهای بتای جدید تولید می شود.

 تا کنون هیچ کس نتوانسته است چگونگی تبدیل سلولهای بنیادی جنینی را به سلولهای بالغ در بدن کشف نماید. به گفته ی دکتر Hebrok هنوز راه درازی تا تولید انواع سلولهایی که ما با آن متولد می شویم باقی مانده است، اما این زمینه ی تحقیقاتی دقیقاً جایی است که باید در آن گام برداریم زیرا موثرترین و کاربردی ترین سلولها همانهایی هستند که به روش بدن ما تولید می شوند.

نکات برجسته ی پژوهشی جدید در زمینه ی بافت مزانشیمی

در چند دهه ی گذشته بیشتر کارهای تحقیقاتی بر روی اپیتلیوم پانکراس (بافتها و سلولهای در حال تکامل جنینی که به بافت و ارگان بالغ تبدیل می شوند) متمرکز شده بود. اما در سالهای اخیر دانشمندان توجه خود را به بافت مزانشیمی (توده ی ژلاتینی از سلولها در جنین که اطراف پانکراس در حال تکامل، قرار دارد و نهایتاً بافتهای پیوندی را در بدن تشکیل می دهد)معطوف نموده اند.

 نقش مزانشیم در دیابت برای چندین سال بصورت رازی ناشناخته باقی ماند که دلیل آن عمدتاً دشواری شرایط مطالعه ی این بافت در دوره ی جنینی بود. با این حال دانشمندان متوجه شدند که مزانشیم با ایجاد سیگنالهای شیمیایی سبب تکامل اولیه ی پانکراس می گردد. به منظور بررسی نقش مزانشیم در هر مرحله از توصیه و تکامل جنین پستانداران، Hebrok و همکارانش راهی برای دستکاری این بافت در مراحل مختلف به وسیله ی تزریق سم اختصاصی سلولهای مزانشیمی یافتند، به این ترتیب آنها قادر بودند نقش مزانشیم را در هر مرحله از تکامل بافتها و ارگانها بررسی نمایند.

با کمال تعجب آنها دریافتند که بافت مزانشیم تأثیرات وسیعی بر پانکراس و بلوغ سلولهای آن حتی در مراحل انتهایی تکامل دارد. با از بین بردن بافت مزانشیمی در مراحل انتهایی تعداد سلولهای بتا به حد نساب که در موش سالم وجود دارد ، نمی رسد.

  دکتر Hebrok می گوید: ما اکنون می دانیم وجود مزانشیم برای توسعه ی سلولهای پانکراس به خصوص سلولهای بتا ضروری است وهم اکنون به دنبال یافتن مولکولهایی هستیم که مزانشیم در هر مرحله تولید می کند و باعث رشد،ازدیاد و بلوغ سلولهای بتا می شود. چنانچه بتوانیم این مولکولها را شناسایی کنیم، راهی برای حفظ سلولهای بالغ بتای زنده در بزرگسالان در آزمایشگاه خواهیم یافت.

منبع: www.medicalnewstoday.com