چگونه سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت لثه باعث تسریع التیام زخم می شوند؟

14مارس 2018 - محققان به بررسی تاثیر سلول های بنیادی مشتق از بافت لثه، در تسریع بهبودی زخم و مکانیسم آن پرداختند. تحقیقات آنها نشان داد که این سلول ها، وزیکولهای خارج سلولی کوچکی را ترشح می کنند که حاوی پروتئینهای سیگنالینگ از جمله مولکول سیگنالینگ ضدالتهابی IL-1RA  می باشند. این نتایج راه را برای استراتژی های درمانی هدفمند که در آنها از توانایی سلول های بنیادی برای درمان زخمهایی که ترمیم آنها به کندی صورت می گیرد و همچنین سایر بیماریهایی که شامل پاسخ التهابی بیش از حد هستند، مانند بیماری های خود ایمنی، باز نموده است.
آیا تاکنون متوجه شده اید که بریدگی یا جراحت داخل دهان بسیار سریع تر از بریدگی پوست بهبود می یابد؟ بافت لثه تقریبا دو برابر سریع تر از پوست و با میزان اسکار کمتری ترمیم می شود.یک دلیل آن ممکن است به علت ویژگی های سلول های بنیادی مزانشیمی لثه یاGMSC ها باشد، که می توانند به انواع مختلفی از سلولها تبدیل شوند.
پرفسور Songtao Shi، رئیس و استاد بخش آناتومی و بیولوژی سلولی دانشکده ی دندانپزشکی پنسیلوانیا و نویسنده ارشد این مطالعه می گوید: نتایج ما نشان دهنده همگرایی چند مسیر متفاوت است که ما در حال بررسی آن هستیم، اول، ما به عنوان دندانپزشک می دانیم که فرایند بهبود در دهان با سایر بخشهای بدن تفاوت دارد و بسیار سریعتر از پوست انجام می شود. دوم اینکه در سال 2009 کشف شد که لثه حاوی سلول های بنیادی مزانشیمی است که می توان با کمک آنها کارهای درمانی زیاد و خوبی را انجام داد.سوم اینکه، ما می دانیم که سلول های بنیادی مزانشیمی پروتئین های زیادی را ترشح می کنند. بنابراین ما در اینجا این سوال را مطرح نمودیم که "چگونه سلول های بنیادی مزانشیمی این همه مواد را تولید و ترشح می کنند و آیا این مواد باعث تسریع التیام زخم در بافت مخاطی می گردند؟"
این نتایج در مجله Science Translational Medicine به چاپ رسیده است.تحقیقات قبلی گروه پرفسور Shi و سایرین نشان داد که سلول های بنیادی مزانشیمی بسیاری از اعمال خود را با انتشار مولکول های سیگنال دهنده از طریقوزیکولهایخارج سلول انجام می دهند.بنابراین برای درک آنچه سلول های بنیادیمزانشیمال لثه را از سلول های بنیادیمزانشیمال پوست متمایز می کند، محققان به مقایسه یوزیکولهای خارج سلولی این دو نوع سلول پرداختند. آنها دریافتند کهGMSC ها پروتئین های بیشتری را ترشح می کنند، از جمله مولکول سیگنالینگ ضدالتهابیIL-1RA  ، که یک سیتوکین پیش التهابی را مهار می کند. IL-1RA همچنین برای درمان آرتریت روماتوئید، که یک بیماری التهابی است، استفاده می شود.
سپس محققان به بررسی عاملی که ممکن است انتشار IL-1RA و سایر سیتوکین ها را کنترل کند، پرداختند.آنها مشکوک به پروتئینی به نام Fas بودند که قبلا ارتباط آن با تنظیم سیستم ایمنی کشف شده بود. آنها دریافتند کهسلولهای بنیادی مزانشیمیلثه دارای مقادیر بیشتریFas نسبت بهMSC های پوست هستند و در موش هایی که دچار کمبودFas بودند، غلظت IL-1RA  و ترشحآن کمتر است.
پروب های مولکولی بیشتر نشان داد که Fas با Fap-1 وCav-1یک کمپلکس پروتئینی را تشکیل می دهد که باعث انتشار وزیکولهای کوچک خارج سلولی می گردد.برای شناسایی ارتباط آن با بهبود زخم، محققان بافت زخم را بررسی کرده و دریافتند که IL-1RA  در GMSCsهاییکه در اطراف حاشیه ی زخم هستند، افزایش می یابد. محققان همچنین دریافتند کهدر موش های فاقد IL-1RA و یا موشهایی که در آنها این پروتئین مهار شده بود، التیام زخم های لثه طولانی تر می شود.
در مقابل، هنگامی که محققان IL-1RA را که از GMSC ترشح شده بود، جدا کرده و آن را به محل زخم تزریق کردند، بهبود زخم به طور قابل توجهی تسریع گردید.
دکتر Xiaoxing Kouنویسنده ی اول این مقاله گفت: ما متوجه شدیم که سلول های بنیادی مزانشیمی و بخصوص سلول های بنیادی مزانشیمی لثه، مقدار زیادی از سیتوکین ها را از طریق یک وزیکول خارج سلولی آزاد می کنند.
این یافته ها ممکن است برای افراد مبتلا به دیابت که یکی از عوارض مهم بیماری آنها تاخیر در بهبود زخم است، اهمیت ویژه ای داشته باشد.در این تحقیق، محققان دریافتند که  GMSCهای موشهای مبتلا به دیابت در مقایسه باGMSCs  در موشهای سالم، کمتر قادر به ترشح وزیکولهای خارج سلولی هستند وGMSCs  موشهای دیابتی مقادیر کمتری IL-1RA ترشح می کنند.ارائه ی وزیکول های خارج سلولی ترشح شده از GMSCs موش های سالم به زخمهای موش های دیابتی، زمان ترمیم زخم را کاهش داد.
دکتر Kou می گوید: مقاله ی ما فقط بخشی از مکانیسم تأثیر این سلول های بنیادی را در بهبود زخم مشخص کرده است، اما من فکر می کنم که ما می توانیم بر روی این سلول ها حساب کنیم و از آنها یاوزیکولهای خارج سلولی آنها برای هدف قرار دادن بسیاری از بیماری ها از جمله زخمهای دیر التیام در بیماران دیابتی استفاده نماییم.

در تحقیقات بعدی، این گروه از محققان قصد دارند تحقیقات بالینی خود را در این زمینه آغاز کنند.
دکتر Shi می گوید: هدف ما ابداع درمان هایی کاربردی است، جمع آوری این سلول ها از لثه ها آسان است و همین موضوع آنها را به سلولهای مناسبی برای استفاده های بالینی تبدیل می کند. با این که ما در آینده کارهای زیادی پیش رو داریم، اما می توانیم با استفاده از این سلولها تشکیل اسکار زخم را کاهش دهیم، التیام زخمها را تسریع نماییم و حتی بسیاری از بیماریهای التهابی و خود ایمنی را درمان کنیم.

منبع و سایت خبر:

Science Translational Medicine, 2018; 10 (432): eaai8524 DOI: 10.1126/scitranslmed.aai8524

www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180314144937.htm