رمز و راز بهبود زخم کشف شد

17 مارس 2015- یک تیم تحقیقاتی چند رشته ای چگونگی ترمیم زخم را توسط سلولها کشف کردند این کشف پنجره ی جدیدی به درمانهای نوین برای دیابت، بیماری قلبی و سرطان می گشاید.

 این سلولهای رهبر که در شکل برنگ سبز فلورسانس مشاهده می شوند سلولهای دیگر را بدنبال خود به محل زخم فرا می خوانند تا محل را پوشانده و زخم را ترمیم کنند.

محققان دانشگاه آریزونا دریافتند که چه عاملی سبب مهاجرت و تنظیم مهاجرت جمعی سلولها به محل زخم می شود.

یافته های این تحقیق در مجله ی Nature Communications  منتشر شد، این نتایج پرده از مکانیزم های مهاجرت سلولها بخصوص در فرآیند ترمیم زخم برداشت. نتایج نشان دهنده ی پیشرفتی عظیم در پزشکی رجنراتیو است که در آن محققان مهندسی بیومدیکال و سایر محققان به دستکاری شکل و عمل سلول برای تولید بافت های جدید و حتی ارگانها برای تعمیر، بازسازی و یا جایگزین نمودن بافت ها و سلولهای آسیب دیده یا بیمار می پردازند.

به گفته ی پرفسورWong  استادیار مهندسی هوا و فضا ، مکانیک و سرپرست این تحقیق نتایج بدست آمده درک ما را بطور قابل توجهی درباره ی چگونگی تنظیم بازسازی بافت ها افزایش داد و سبب پیشرفت توانایی های ما برای هدایت این فرآیندها گردید.

پرفسور Wongمی گوید: در سالهای اخیر، محققان درک بهتری از ماشین مولکولی مهاجرت سلولی بدست آورده اند اما از آنچه هدایت این مهاجرت را در وهله ی اول سبب می شود یعنی دقیقاٌ آنچه سازماندهی این سیستم مشترک را در تمام موجودات بعهده دارد، تاکنون بی اطلاع بودند.

پاسخ این سوال به فعل و انفعالات ظریفی که بین استرس بیومکانیکی یا نیرویی که سلولهای زنده به یکدیگر وارد می کنند و پیام های بیوشیمیایی که بین سلولها رد و بدل می شود، بر می گردد. محققان دانشگاه آریزونا دریافتند زمانیکه این نیروهای مکانیکی از بین می روند برای مثال در محل زخم جائیکه سلولها تخریب شده اند و یک فضای بدون سلول ایجاد شده است، یک مولکول پروتئینی بنام D114  مهاجرت سلولهای نزدیک به زخم را بطور جمعی بعهده گرفته و این هماهنگی سبب می شود محل زخم با یک بافت جدید پوشانده شود. همچنین آنها دریافتند این فرآیند باعث می شود سلولهای مشابه به سلولهای رهبر و پیرو تخصص یابند.

محققان قبل ازاین وجود سلولهای رهبر را تصادفی فرض می کردند، اما تیم دکتر Wongمشاهده کرد هنگامیکه سلولها بصورت جمعی به محل زخم مهاجرت می کنند، سلولهای رهبر نوعی RNA  پیامبر تولید می کنند که حاوی کد ژنتیکی خاص پروتئین D114است که در جلوی جبهه ی سلولهای مهاجر ظاهر می شود. سپس سلولهای رهبر به سلولهای پیرو پیام هایی ارسال می کنند که این نوع RNA  پیامبر را تولید نکنند، این سیستم خود تنظیمی استادانه تا تشکیل بافت جدید که روی زخم را بپوشاند فعال باقی می ماند.

محققان خاطر نشان می کنند فرآیندهای مهاجرت مشابه ای که در ترمیم زخم و تشکیل بافت دیده شده است همچنین در متاستاز سرطان نیز دیده می شود. ترکیب نیروی مکانیکی و پیام ژنتیکی، سلولهای سرطانی را تحریک به مهاجرت جمعی و تهاجم به بافت های سالم می کند. زیست شناسان از وجود سلولهای رهبر و پروتئین D114سالها است که آگاه هستند اما به نقش این سلولها در مهاجرت جمعی سلولها مشکوک بودند و تاکنون از اینکه  دقیقاً چگونه سالهای رهبر تشکیل می شوند، چه چیزی رفتار آنها را کنترل می کند و ساختار ژنتیکی آنها چگونه است، بی اطلاع بودند .

کاربرد گسترده ی پزشکی

دکتر وانگ اظهار می کند: اطلاع از ساختار ژنتیکی سلولهای رهبر و درک چگونگی شکل گیری و رفتار آنها این توانایی را به محققان خواهد داد تا مهاجرت سلولها را تغییر دهند. با این دانش جدید محققان می توانند دوباره  در سطح  سلولی و مولکولی، زنجیره ای از وقایع را که در تشکیل بافت نقش دارند، بوجود آورند.

مهندسان زیستی درحال حاضربا اطلاع از این فرآیندها می توانند سلولهای طبیعی را بسوی ترمیم بافت آسیب دیده هدایت کنند یا از تهاجم سلولهای سرطانی به بافت های سالم  جلوگیری نمایند.

یافته های محققان دانشگاه آریزونا (UA)دارای پیامدهای بسیار مهمی برای افراد مبتلا به  طیف گسترده ای از بیماریها و مشکلات سلامت  می باشد برای مثال، این کشف می تواند به  بهبود درمان زخمهای دیابتی مزمن که عامل شماره ی یک قطع عضو در ایالات متحده است کمک نماید، به جلوگیری از تشکیل پلاک در سرخرگها که عامل اصلی بروز بیماری قلبی است  کمک کند و به کند نمودن یا حتی متوقف کردن گسترش و متاستاز سرطان که بسیار مرگبار است، کمک نماید.

 محققان  همچنین  پتانسیل سرعت  بخشیدن به تشکیل بافت و ارگانهای مهندسی شده را برای پیوند  موفقیت آمیز  به افراد بدست آوردند.

 درباره ی این تحقیق

در آزمایشگاه مهندسی زیستی سیستماتیک آریزونا به سرپرستی دکتر Wong، محققان از ترکیب آنالیز بیان  ژن در یک سلول مجزا، مدل سازی کامیپوتری ومیکروسکوپ مرورزمان برای دنبال نمودن تشکیل سلولهای رهبر و بررسی رفتار آنها درسلولهای سرطان سینه درانسان زنده و درسلولهای  اپی تلیال موش های زنده  در زیر میکروسکوپ کانفوکال استفاده  کردند.

دانشمندان با دستکاری سلولهای رهبر از طریق دارو، لیزر و سایر وسایل توانستند واکنش آنهارا  بررسی کنند.

 دکتر Wongمی گوید: با کمال تعجب ما مشاهده کردیم هنگامیکه با یک لیزر سلولهای رهبر را تخریب می کنیم  یک سلول رهبر جدید بسرعت  در راس سلولهای مهاجر ظاهر می شود تا هدایت سلولها به محل را به عهده گیرد. دکتر وانگ مهاجرت سلولها و تشکیل سلولها رهبر را به فرآیندهایی مانند پرواز Vشکل غازها یا حرکت  مورچه ها برای ساخت  یک کولونی تشبیه نمود.

منبع:

http://www.medicalnewstoday.com/releases/290922.php