تبدیل بافت ترمیم نشده ی زخم پای دیابتی به سلولهای پرتوان بنیادی

 26 ژوئن 2016- محققان دانشکده ی دندانپزشکی و دانشکده ی علوم پزشکی ساکلر در دانشگاه تافتس برای اولین بار از سلولهای پوست زخم پای دیابتی برای بدست آوردن سلولهایی شبیه به سلولهای جنینی استفاده کردند. آنها با برنامه ریزی مجدد این سلولها، توانستند سلولهایی را با خواصی مشابه با سلولهای بنیادی جنینی بسازند که ممکن است روزی برای درمان زخم های مزمن و ترمیم بافتهای آسیب دیده، استفاده  شود. نتایج این تحقیق درمجله ی Cellular Reprogrammingبصورت آنلاین منتشر گردد.

این گروه  تحقیقاتی مقاله ی دیگری را درمجله ی Wound Repair and Regenerationمنتشر کردند  که در آن به پروتئینی بنام fibronectinاشاره شده است، آنها دریافتند که فیبرونکتین با وقفه در روند  ترمیم زخم  درسلولهای زخم پای دیابتی ارتباط دارد.

پرفسور Garlickدندانپزشک و محقق سلولهای بنیادی در دانشکده ی دندانپزشکی دانشگاه تافنس در بوستون و نویسنده ی ارشد هر دو تحقیق می گوید: نتایج مطالعات ما بسیارجالب توجه بود، بر خلاف سلولهای استخراج شده از پوست سالم انسان، سلولهای گرفته شده از زخم هایی که ترمیم  نمی شوند مانند زخم  پای دیابتی به سختی قابل رشد هستند و عملکرد طبیعی بافت را به آن باز نمی گردانند، با القاء این سلولها به مرحله ی جنینیف ما آنها را به یک نقطه ی آغازی جدید باز گرداندیم به امید اینکه آنها را به سلولهای خاصی تبدیل کنیم که بتوانند به ترمیم زخمهای دیر ترمیم، کمک نمایند. این کار با موفقیت انجام شد و ما توانستیم این سلولها را به انواعی از سلولهای پرتوان بنیادی تبدیل نمایم که برای ترمیم زخمها مهم هستند.

با استفاده از 3 خصوصیت مستقل، دانشمندان تایید کردند که این سلولها به مرحله ی pluripotentیا حالت پرتوان تبدیل شده اند، این بدان معنا است که می توان این سلولها را به انواع مختلفی از سلولهای دیگر از جمله سلولهایی که می توانند ترمیم زخم را تحریک کنند، تبدیل کرد.

در گام بعدی دانشمندان از مدلهای بافت های مهندسی شده ی 3 بعدی استفاده کردند. آنها پیش از این متوجه شده بودند این بافت های 3 بعدی بسیاری از ویژگیهای زخم های مزمن را تقلید می کنند. دانشمندان با استفاده از این بافت های 3 بعدی، خواص سلولهای زخم پای دیابتی را بررسی کرده و دریافتند که سلولهای زخم پای دیابتی یک داربست نابالغ را تشکیل می دهند که عمدتاً از پروتئینی بنام فیبرونکتین تشکیل شده است این پروتئین به احتمال زیاد از بسته شدن زخم ها جلوگیری می کند.

پیش از این به ارتباط  فیبرونکتین با سایرعوارض دیابت نظیر بیماری کلیوی اشاره شده بود اما این برای اولین بار است که ارتباط آن بطور مستقیم با سلولهای گرفته شده از زخم پای دیابتی مشخص گردید.

 پرفسورMaioneنویسنده ی اول مقاله ی منتشر شده در مجله ی Wound Repair and Regenerationاز دانشکده ی ساکلر می گوید: توسعه ی درمانهای موثر برای زخم پای دیابتی به دلیل فقدان یک مدل واقع بینانه از ترمیم زخم که بتواند عملکرد ماتریکس خارج سلولی را بطور دقیق و صحیح تقلید نماید تاکنون میسر نشده است، زیرا تشکیل یک داربست سلولی کامل برای ترمیم زخم ضروری است، این تحقیق بر اساس مقاله ای  که در سال 2015 منتشر نمودیم شکل گرفت، در آن  تحقیق ما نشان دادیم که سلولهای گرفته شده از زخم های دیابتی دارای نقایص بنیادی هستند، ما توانستیم با استفاده از مدلهای 3 بعدی بافت که در آزمایشگاه رشد کرده بودند، این زخم ها را شبیه سازی کنیم، این مدلهای بافتی بهترین راه برای بررسی درمانهای جدید ابداع شده بمنظور ترمیم زخم و جلوگیری از قطع اعضاء انتهایی است.

پرفسوربهزاد گرامی نائینی نویسنده ی اول مطالعه ی منتشر شده در مجله ی Cellular Reprogrammingو استادیار دانشکده ی دندانپزشکی دانشگاه  تافتس می گوید: این مدل 3 بعدی بسیار مهم است زیرا به ما اجازه می دهد مطالعات بیشتری را در این زمینه انجام دهیم، ما  تایید کردیم  که برنامه ریزی مجدد سلولهای گرفته شده از زخم دیابتی به مرحله ی بسیار ابتدایی جنینی امکان پذیر است، حال باید بررسی کنیم که آیا امکان تبدیل این سلولها به انواع بیشتری از سلولهای بالغ وجود دارد و سپس  آنها را در مدلهای 3 بعدی برای ترمیم زخم دیابتی امتحان کنیم.

 این یافته ها پیش فرض های معمول در مورد چگونگی ایجاد زخم پای دیابتی را توسعه داد و مهمتر از همه اینکه توانایی ما برای تغییر برنامه ی سلولها موجب شد راه های جدیدی برای درمان زخم های دیابتی گشوده شود.

سوال اساسی این است: حال که ما توانستیم سلولهای پرتوان القایی را از سلولهای زخم بوجود آورده و آنها را به انواع بسیاری از سلولهای مورد نیاز برای ترمیم زخم تبدیل کنیم، آیا این سلولها برای ترمیم زخم  بهتر از سلولهای اصلی زخم های ترمیم نشده، عمل می کنند؟

بیش از 29 میلیون آمریکایی به دیابت مبتلا هستند، زخم های پای دیابتی اغلب مقاوم به درمان می باشند  و یکی ازعوارض اصلی دیابت محسوب می شوند. بر اساس آمار ملی دیابت تنها در سال 2014، 73 هزار قطع عضو غیرتروماتیک(غیر ضربه ای) دراندام های تحتانی افراد بالغ 20 ساله و بزرگتر مبتلا به دیابت انجام شده است. تقریباً 60 درصد از تمام قطع عضوهای اندام های تحتانی غیرتروماتیک در افراد دیابتی انجام می شود. در آزمایشگاه دکتر Garlickدر دانشکده ی دندانپزشکی تافتس پژوهشهایی در زمینه ی مهندسی بافت و زیست شناسی سلولهای بنیادی انجام می شود. هدف دکتر گارلیک و همکارانش ابداع یک روش تجربی برای درمان و بازسازی یا ترمیم بافتها و اندام های آسیب دیده یا بیمار است.

 منابع:

Cellular Reprogramming, 2016; DOI: 10.1089/cell.2015.0087

www.sciencedaily.com/releases/2016/06/160628141228.htm