بازسازی دم به کمک سلول‌های بنیادی توسط مارمولک‌ها

توانایی بازسازی دم با استفاده از سلول های بنیادی

 

بازسازی دم به کمک سلول‌های بنیادی توسط مارمولک‌ها توانایی ای است که همواره، نظر محققین را به خود جلب می کند. دانشمندان در پی روشی موثر برای بهبود زخم های انسان می باشند. آن ها با همین هدف سلول های بنیادی با قابلیت ساخت مجدد دم جدا شده‌ ی مارمولک  را بررسی کردند. در واقع، مارمولک ها نزدیک ترین موجودات به انسان ها هستند که توانایی بازسازی زوائد از دست رفته خود را دارند. بر همین اساس، تیمی از دانشمندان دانشکده پزشکی USC و دانشگاه پیتسبورگ، چگونگی بازسازی دم مارمولک در بزرگسالان را با رشد جنینی مورد بررسی و مقایسه قرار دادند.

 

خب حالا داستان چیه؟

 

برای اولین بار در بیش از 250 میلیون سال گذشته، مارمولک ها با کمک سلول‌ های بنیادی، یک دم کامل را بازسازی می‌کنند.

چنین آزمایشاتی، با هدف تلاش برای بهبود زخم در انسان ها نیز موثر می باشد. از آنجایی که مارمولک ها قادر به بازسازی دم خود با کمک سلول های بنیادی هستند؛ نزدیک ترین موجودات به انسان ها شناخته می شوند. در واقع، در این روش یک لوله غضروفی ناقص، که شامل ستون فقرات و اعصاب است جایگزین دم اصلی می شود. این مطالعه، به رهبری USC در Nature Communications انجام شد. در این مطالعه نقش سلول های بنیادی در بازسازی دم بررسی می شود.

توماس لوزیتو، نویسنده مسئول این مطالعه، می گوید:” این تنها موردی بود که در آن بازسازی زائده با کمک سلول های بنیادی در خزندگان، پرندگان و پستانداران صورت گرفت.این موضوع نشان داد که بهبود زخم در انسان ها نیز امکان پذیر می باشد. دم های جدید، الگوی” پشتی- شکمی” را نشان دادند. بر اساس این الگو، در سمت بالا یا پشتی، دارای بافت اسکلتی و غضروفی هستند و در سمت پایین یا شکمی، دارای بافت غضروفی هستند.

بازیابی بینایی پس از سکته مغزی از طریق ژن درمانی

لوزیتو میگوید:” بیش از 250 سال، از حضور مارمولک ها می گذرد. اما تا به حال در هیچ مارمولکی، دمی با طرح پشتی-شکمی، رشد نکرده است و آزمایشگاه من، اولین دم مارمولک با اسکلت های طراحی شده را ساخته است.”

 

روش تحقیقاتی این تیم

 

برای دستیابی به این هدف، تیمی از دانشمندان دانشکده های پزشکی USC و دانشگاه پیتسبورگ، چگونگی تشکیل دم مارمولک را در زمان بازسازی در بزرگسالان، در مقایسه با رشد جنینی مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. در هر دو مورد، سلول‌های بنیادی عصبی یا NSCs (سلول‌های بنیادی که سیتسم عصبی را می‌سازند)، نقش اصلی را ایفا می‌ کنند.

NSCs های بالغ، یک سیگنال مولکولی در جهت مسدود سازی تشکیل اسکلت و عصب تولید کرده‌ اند و رشد غضروف را تحریک می‌ کنند؛ همچنین به طور مؤثری هر دو طرف دم را « شکمی» می‌ کنند. این امر، منجر به ایجاد لوله غضروفی در دم های تولیدی می‌شود. در غیاب این سیگنال شکمی، NSC های بالغ قادر به تولید بافت عصبی جدید برای سمت پشتی دم نیستند. این در حالی است که NSC های جنینی، سیگنال شکمی را فقط در ناحیه غضروفی که به سمت پایین یا شکمی دم تبدیل می‌ شود، تولید می‌ کنند‌. در همین حال، در غیاب سیگنال شکمی، سمت بالا یا پشتی، بافت اسکلتی و عصبی ایجاد می‌ کند. بنابراین، دم ویژگی های الگوی پیچیده پشتی و درونی زائده‌ های جنینی اصلی را به دست می‌ آورد‌. با این حال، اگر NSC های جنینی  را به دم بالغ پیوند دهیم، به سیگنال شکمی پاسخ می‌ دهند و به ساختارهای پشتی تبدیل نمی‌ شوند‌.

طبقه‌بندی سرطان‌ها بر اساس آرکتایپ های ایمنی

 

 

برای غلبه بر این مشکلات، تیم لوزیتو با استفاده از ابزارهای ویرایش ژنی، NSC های جنینی را به دم بالغ پیوند زدند تا به سیگنال‌ های شکمی واکنش نشان ندهند و درنتیجه دم‌ ها به طور کامل بازسازی شدند.

لوزیتو گفت: این مطالعات، روش‌های اساسی درمورد چگونگی بهبود پتانسیل بازسازی ارگانیسم‌ ها را ارائه می‌ دهد.

 

نتیجه گیری

 

داشتن اطلاعات درمورد بازسازی دم مارمولک، روش‌هایی را برای بهبود زخم‌هایی در انسان که به‌طور طبیعی بازسازی نمی‌شوند مانند قطع شدن اندام‌ها و نخاع، به ما ارائه می‌دهد. امیدواریم که این تحقیقات، منجر به پیشرفت‌ های پزشکی بزرگی در زمینه درمان جراحات سخت ‌شود.

 

منابع

 

  • Materials provided by University of Southern California. Original written by Cristy Lytal. Note: Content may be edited for style and length.
  • Thomas P. Lozito, Ricardo Londono, Aaron X. Sun, Megan L. Hudnall. Introducing dorsoventral patterning in adult regenerating lizard tails with gene-edited embryonic neural stem cells. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-26321-9

 

مترجم: فائزه الیاسی | تولید محتوا و ویراستار: مریم کمال پور

آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بله
تقریبا
خیر

دیدگاه‌ خود را بنویسید

اسکرول به بالا