1 فوریه 2024- برای قرن‌ها، پزشکان از دستان خود به عنوان ابزار تشخیصی ضروری استفاده می‌کردند - بررسی مفاصل و لمس شکم برای ارزیابی سلامتی بیمار. اغلب یک سرطان خود را به صورت یک توده یا سفتی غیرمعمول در یک بافت یا اندام معمولاً ارتجاعی نشان می دهد.

اخیراً، رابطه بین سفتی و سرطان از طریق مطالعات بیوفیزیکی و آزمایشات بالینی، به ویژه در سرطان کبد و پستان، ثبت شده است. به عنوان مثال، سفتی علامت اصلی سیروز کبدی است که می تواند به سرطان کبد تبدیل شود.

اکنون محققان دانشگاه استنفورد نشان داده‌اند که یکی دیگر از ویژگی‌های بیوفیزیکی معروف به "ویسکوالاستیسیته[1]" حتی نسبت به سفتی بیشتر با سرطان کبد، به ویژه در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 مرتبط است.

این تمایز اهمیت دارد، زیرا افراد مبتلا به دیابت نوع 2 دو تا سه برابر بیشتر از افراد بدون دیابت در معرض ابتلا به سرطان کبد هستند که اغلب در غیاب سیروز رخ می دهد. نرخ سرطان کبد تا حدی در حال افزایش است زیرا شیوع دیابت در سراسر جهان در حال افزایش است، به ویژه در جوامع حاشیه نشین که در آنجا انتخاب های غذایی سالم و فرصت هایی برای ورزش منظم، کمیاب است.

پروفسور ناتالی توروک، متخصص گوارش و کبد، گفت: این اولین بار است که عقیده سفتی ماتریکس به عنوان پیش‌بینی‌کننده ی اولیه سرطان کبد به چالش کشیده می‌شود. راهنماهای فعلی غربالگری معمول سرطان کبد را فقط برای افراد مبتلا به سیروز توصیه می کنند. در نتیجه، بسیاری از افراد مبتلا به دیابت نوع 2 برای سرطان کبد اصلا غربالگری نمی شوند. این یافته های جدید پیامدهای مهمی نه تنها برای سرطان کبد، بلکه سایر سرطان هایی که دیابت برای آنها یک عامل خطر است، از جمله سرطان سینه  به همراه دارد.

نتایج این مطالعه به صورت آنلاین در 31 ژانویه در Nature منتشر شد.

پروفسور توروکو همکارانش با محققان آزمایشگاه پرفسور Ovijit Chaudhuri استادیار مهندسی مکانیک، برای بررسی نقش ویسکوالاستیسیته در سرطان کبد در نمونه های بیماران، مدل های حیوانی و سلول های رشد یافته در داربست بافتی شبیه به هیدروژل در آزمایشگاه، همکاری کردند.

پرفسور چاودوری گفت: «این اولین مطالعه در مورد نقش ویسکوالاستیسیته در سرطان با داده‌هایی است که از مدل‌های انسان و موش گرفته تا مطالعات کشت سه‌بعدی آزمایشگاهی و شبیه‌سازی‌های محاسباتی بدست آمده است، این به طور قطع نقش ویسکوالاستیسیته را در پیشرفت سرطان کبد مشخص می کند».

تست سفتی

سفتی کبد به صورت غیر تهاجمی با تکنیک های تصویربرداری به نام الاستوگرافی گذرا یا الاستوگرافی MR که شامل قرار دادن یک پد ارتعاشی روی شکم است، اندازه گیری می شود. ارتعاشات از پروب تصویربرداری به اندام منتقل می شود. موج ارتعاشی که در یک محیط سفت حرکت می کند با موجی که از میان چیزی انعطاف پذیرتر حرکت می کند، متفاوت است. افراد مبتلا به سفتی کبد که از یک آستانه خاص فراتر می رود، مبتلا به سیروز کبدی تشخیص داده می شوند. دستورالعمل های فعلی توصیه می کنند که هر شش ماه یک بار از نظر سرطان کبد با سونوگرافی شکم و آزمایش خون غربالگری شوند.

اندازه‌گیری‌هایی مانند سفتی از آنچه ماتریکس خارج سلولی نامیده می‌شود، ناشی می‌شود - فضای بین و اطراف سلول‌های یک اندام که حاوی پروتئین، قند و مواد معدنی است.

پرفسور چاودوری گفت: اندام های ما فقط توده های سلولی نیستند. سلول‌ها در داربستی به نام ماتریکس خارج سلولی قرار دارند که نه تنها از آنها حمایت فیزیکی می‌کند بلکه بر بلوغ، تخصص و عملکرد آنها نیز تأثیر می‌گذارد.مانند یک معلم کلاس، ماتریس چارچوب فیزیکی را فراهم می کند که از سلول ها پشتیبانی و آنها را سازماندهی می کند، و با ملایمت آنها را برای ایجاد یک بافت عملکردی هماهنگ کانالیزه می کند. هنگامی که ماتریکس مختل می شود، هر سلول سرطانی یا پیش سرطانی بد به راحتی راه خود را گم می کند و به مکان هایی که نباید گسترش می یابد، بطور غیرقابل کنترل تقسیم می شود؛ یا به سایر نسخه های خطرناک تر خود تبدیل می شود.

افراد مبتلا به دیابت دارای سطوح بالایی از محصولات نهایی گلیکاسیون پیشرفته یا AGE هستند.AGE ها زمانی به وجود می آیند که قند خون به خوبی کنترل نمی شود و سطوح بالایی از مولکول های قند به نام گلوکز شروع به اتصال به پروتئین های مجاور از جمله کلاژن - یک جزء ساختاری کلیدی ماتریکس خارج سلولی می کند.AGE ها همچنین در غذاهای غنی از پروتئین یا چربی یا در غذاهایی که با حرارت بالا تهیه می شوند مانند سرخ کردن یا کباب کردن وجود دارند.

محققان دریافتند که نمونه‌های کبدی از افراد مبتلا به دیابت نوع 2 نسبت به نمونه‌های کبد افراد بدون دیابت نوع 2 دارای سطوح بالاتر AGE و ویسکوالاستیک‌تر - اما نه سفت‌تر - هستند. بررسی دقیق‌تر در موش‌های آزمایشگاهی نشان داد حیواناتی که با رژیم غذایی با مقادیر بالای AGE تغذیه می‌شدند، فیبرهای کلاژن کوتاه‌تر و کمتری در ماتریکس خارج سلولی کبد خود نسبت به حیواناتی که با غذای استاندارد تغذیه می‌شدند، داشتند.

در مرحله بعد، محققان نحوه ی رفتار سلول ها را هنگام رشد در آزمایشگاه در یک ژل سه بعدی برای تقلید از ساختار ماتریکس کبد مطالعه کردند.دستکاری سلول‌های خارج از بدن به محققان این امکان را می‌دهد تا تأثیر تغییرات مختلف در رشد و رفتار سلولها را ارزیابی کنند.

پرفسور چاودوری گفت: در هیدروژل‌های مهندسی‌شده، ما می‌توانیم یک ویژگی بیوفیزیکی مانند ویسکوالاستیسیته یا سفتی را در یک زمان تنظیم کنیم تا بفهمیم هر ویژگی چگونه بر سلول‌ها تأثیر می‌گذارد. ما شاهد این بودیم که تغییر در ویسکوالاستیسیته به تنهایی برای ایجاد رفتار تهاجمی تر در سلول ها کافی است.

به طور خاص، محققان خاطرنشان کردند که یک ماتریس ویسکوالاستیک تر باعث تغییراتی در شکل سلول های کبدی می شود و اجازه می دهد تا برجستگی های تهاجمی بر روی غشاء آنها ایجاد شود که به آنها کمک می کند از موانع طبیعی که قرار است سلول ها را در مکان های واقعی خود نگه دارند، فرار کنند.

تغییر الگو

سرانجام، پرفسور توروک و همکارانش یک گام فراتر رفتند و یک سری سیگنال‌های سلولی را تشریح کردند که پیشرفت سرطان کبد را در شرایط ویسکوالاستیک که شامل یک پروتئین مرتبط با سرطان به نام YAP است، تقویت می‌کند.

پرفسور توروک، گفت: "این اولین بار است که ثابت شده است که تغییرات در ساختار کلاژن باعث افزایش ویسکوالاستیسیته و پیشرفت سرطان کبد مستقل از سفتی می شود. این یک تغییر کامل در پارادایم است که می تواند خطر بیشتر سرطان کبد را در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 توضیح دهد و ممکن است به انتخاب افرادی کمک کند که باید به طور منظم غربالگری سرطان کبد را انجام دهند".

خوشبختانه، مانند سختی، ویسکوالاستیسیته را می توان به صورت غیر تهاجمی با الاستوگرافی MR با تغییر چند پارامتر در فرکانس ارتعاش و اندازه گیری ها، ارزیابی کرد. پرفسور توروک و همکارانش،در حال برنامه ریزی برای راه اندازی یک آزمایش بالینی برای مطالعه بیشتر ویسکوالاستیسیته، دیابت نوع 2 و پیشرفت سرطان کبد است.

پرفسور توروک گفت: «یکی از سؤالات مهم در پزشکی امروز این است که چرا افراد مبتلا به دیابت و بیماری کبد چرب تا این حد مستعد ابتلا به سرطان کبد هستند و چگونه می توانیم به این موضوع رسیدگی کنیم. تحقیقات ما نشان می دهد که افراد بیشتری، به ویژه آنهایی که مبتلا به دیابت هستند، باید از نظر سرطان غربالگری شوند. اگر این کار را انجام دهیم، شاید بتوانیم زودتر اقدام کنیم و زندگی افراد بسیاری را نجات دهیم».

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2024-02-diabetes-liver-cancer-screening-guidelines.html