در این مقاله از وب‌سایت هیستوژنوتک توضیحات کاملی در رابطه با درمان با سلول‌های بنیادی داده شده است.

بیماری‌های عصبی یک مشکل مهم پزشکی و اجتماعی در عصر ما هستند که تعداد زیادی از افراد در هر سنی را تحت‌تأثیر قرار می‌دهند. فقدان درمان مؤثر برای بیماری‌های عصبی مانند: آلزایمر، اسکلروز جانبی آمیوتروفیک، ایسکمی مغز، اختلال میلین، آتاکسی فریدریش، بیماری هانتینگتون، بیماری پارکینسون و آسیب نخاعی منجر به بار قابل‌توجهی بر جامعه می‌شود. اختلال عملکردی و ناتوانی‌های حرکتی ناشی از آسیب عصبی از جمله پیامدهای مهم تخریب بافت عصبی به شمار می‌رود.

طبقه‌بندی بیماری‌های عصبی

بر اساس میزان شدت آسیب، بیماری‌های عصبی به سه گروه تخصصی اصلی تقسیم می‌شوند

۱. نورا پراکسی با دژنراسیون موضعی میلین و بدون دژنراسیون آکسون،

۲. آکسونوتمزیس با قطع کامل آکسون

۳. دژنراسیون والر و نوروتمزیس با قطع کامل عصب.

آسیب‌ها و بیماری‌های عصبی اغلب باعث ازبین‌رفتن بافت عصبی و به طور ویژه تخریب بافت آکسونی می‌شود. نورون‌ها قادر به بازسازی خودبه‌خود در پستانداران نیستند؛ ازاین‌رو تلاش‌های زیادی برای شناخت دلیل عدم بازسازی بافت عصبی انجام شده است تا بتوان ب راهبُردهای درمانی جهت بازسازی بافت عصبی و بازسازی آکسون اتخاذ کرد، بااین‌حال هنوز درک کاملی از آن وجود ندارد.

بازسازی آکسون پس از آسیب به‌عنوان رشد مجدد آکسون و عصب‌دهی متعاقب آن ناحیه آسیب‌دیده که منجر به بازیابی عملکرد دستگاه عصبی می‌شود، تعریف می‌شود. گزارش شده است که عوامل بیرونی متعددی در اطراف نواحی آسیب‌دیده، سبب محدودشدن گسترش مجدد آکسون می‌شود.

سلول تراپی مبتنی بر سلول‌های بنیادی: جدیدترین راهبُرد درمانی برای ترمیم بافت عصبی

 

عوامل متعددی در رشد آکسونی و بازسازی بافت عصبی دخیل هستند، مانند تغییر فنوتیپ سلول‌های شوان (SCs)، نفوذ سلول‌های ایمنی، بازسازی عصبی عروقی، و همچنین تشکیل سومای عصبی که نقش کلیدی در شروع بازسازی دارد. در زمینه آسیب بافت عصبی مطالعات متعددی در چند سال گذشته انجام شده است تا راهی برای جایگزینی روش پیوندهای ناکارآمد درمانی با راهبُردهای درمانی مؤثرتر برای سرعت‌بخشیدن به بازسازی آکسون بدون آسیب رساندن به سایر اعصاب انجام شده است.

یکی از راهبردهای درمانی جدید برای بازسازی بافت عصبی، پزشکی بازساختی و استفاده از سلول‌درمانی به‌ویژه استفاده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی است. سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) از جمله سلول‌های بنیادی چند توانی هستند که به طور گسترده در حوزه بازسازی بافت عصبی موردمطالعه قرار گرفته‌اند. توانایی این سلول‌ها در تمایز به هر سلول موردنیاز و مهم‌تر از آن اثرات قوی پاراکرین، سلول‌های بنیادی مزانشیمی را به یک کاندید امیدوارکننده برای بازسازی بافت عصبی تبدیل کرده است.

تا به امروز سلول‌های بنیادی مشتق از مغز استخوان (BM-MSC ا) گسترده‌ترین منابع سلولی موردمطالعه برای ترمیم بافت عصبی بوده است. نتایج مطالعات نشان می‌دهد BM-MSCها می‌توانند به آستروسیت‌ها، نورون‌ها و سلول‌های شبه سلولی شوان در دستگاه عصبی تمایز پیدا کنند که از این طریق منجر به افزایش بازسازی بافت عصبی می‌شوند. در همین حال، برخی از مطالعات نشان داده‌اند که سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند انواع مختلفی از فاکتورهای رشد مانند فاکتور نوروتروفیک مشتق از مغز (BDNF)، فاکتور رشد عصبی (NGF) و فاکتور نوروتروپیک مشتق از سلول گلیا (GDNF) را برای افزایش بقای نورون و بازسازی آکسون ترشح کنند.

تصویر ۱: ترشح فاکتورهای مختلف از سلول‌های بنیادی جهت بازسازی بافت عصبی آسیب‌دیده

برخی مطالعات انجام شده و مکانیسم اثر سلول‌های بنیادی

 

 یک مطالعه آزمایشگاهی نشان داد که سلول‌های بنیادی می‌تواند پاسخ عصبی و گلیالی به آپوپتوز در بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) را تعدیل کند. از طرفی گزارش شده است که سلول‌های بنیادی مزانشیمی استرس اکسیداتیو را سرکوب کرده و بیان ژن ضد آپوپتوز Bcl-2 را در مغز افزایش دهند.

نتایج یک مطالعه نشان داده است پیوند سلول‌های بنیادی‌های انسانی به محل آسیب موش‌های قطع نخاع کامل، تعداد آکسون‌های بازسازی‌شده در قشر نخاعی و رشته‌های نوروفیلامنت مثبت در اطراف محل آسیب را افزایش می‌دهد. همچنین گزارش شده است که پیوند داخل نخاعی سلول‌های بنیادی موش به نخاع آسیب‌دیده، باعث رشد مجدد آکسون شده و حجم ضایعه را کاهش می‌دهد این بهبود عمدتاً با کاهش میزان التهاب در ناحیه آسیب همراه بوده است.

همچنین نتایج یک مطالعه دیگر نشان داده است در حیوانات مدل ایسکمی مغزی، پس از پیوند با سلول‌های بنیادی مزانشیمی، اندازه ضایعه کاهش‌یافته و وسعت بیشتری از عروق در نواحی ایسکمیک مشاهده شد. از طرفی نتایج یک مطالعه دیگر نشان داد که سلول‌های بنیادی ترشح IL-4 از سلول‌های میکروگلیا را افزایش می‌دهند و از این طریق سبب افزایش پاک‌سازی آلفا سینوکلئین در مدل موش پارکینسون می‌شود.

 نتایج مطالعات نشان می‌دهد سلول‌های بنیادی توانایی قابل‌توجهی در تمایز به سلول‌های شوان دارند. به‌خوبی شناخته شده است که سلول‌های شوان محیط مساعد و تسهیل‌کننده‌ای را برای رشد عصب آسیب‌دیده فراهم می‌کنند و نقش مهمی در دژنراسیون، میلین‌سازی مجدد و رشد آکسونی دستگاه عصبی ایفا می‌کنند.

ازاین‌رو، ایده جایگزینی سلول‌های شوان از طریق درمان مبتنی بر سلول موردتوجه قرار گرفته است. استفاده از کشت سلول شوان آماده نتایج مطلوبی را در مدل آسیب عصبی تجربی از طریق بازسازی و میلین‌سازی مجدد در بافت عصبی از خود نشان داده است. بااین‌حال، ازآنجایی‌که فرایند جمع‌آوری سلول‌های شوان انسانی یک روش تهاجمی است و پتانسیل تکثیر این سلول‌ها در شرایط آزمایشگاهی محدود است، محققان به دنبال منابع مناسب دیگری از جمله استفاده از سلول‌های بنیادی برای سلول‌های شوان بوده‌اند.

جهت مشاوره رایگان با مشاورین شرکت بافت و ژن پاسارگاد تماس بگیرید
۰۲۱۶۶۱۲۱۹۸۳

 اگزوزوم‌ها، واسطه‌های درمانی سلول‌های بنیادی

 

 شواهد اخیر از اثرگذاری باواسطه سلول‌های بنیادی و ترمیم بافت از طریق مسیر سیگنال‌دهی پاراکرین پشتیبانی می‌کند. اگزوزوم‌ها وزیکول‌های متصل به غشای با قطر حدود ۴۰ تا ۱۶۰ نانومتر هستند که از طریق یک مسیر اندوزومی از سلول‌های بنیادی آزاد می‌شوند. اجزای متنوع موجود در اگزوزوم‌ها مانند اسیدهای نوکلئیک، پروتئین‌ها، و فاکتورهای رشد به آنها عملکردهای درمانی بالقوه‌ای شبیه سلول‌های بنیادی داده است که ممکن است برای برنامه‌های درمان بدون سلول مورد بهره‌برداری قرار گیرند.

استفاده از اگزوزم های مشتق شده از سلول‌های بنیادی دارای چندین مزیت در مقایسه با خود سلول‌ها است، از جمله عبور راحت از سد خونی مغزی و انتقال به قسمت‌های مختلف دستگاه عصبی، عدم وجود احتمال تومورزایی، عدم وجود ترومبوژنیسیته و ایمنی‌زایی کم. مطالعات متعددی نقش اگزوزوم‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی را در توسعه بازسازی بافت عصبی نشان داده‌اند.

مطالعات تجربی نتایج مطالعات نشان می‌دهد اگزوزوم‌ها عملکرد مفید خود را عمدتاً از طریق بهینه‌سازی عملکرد سلول شوان، کاهش اتوفاژی، اثر ضدالتهابی، اثر ضد آپوپتوز، و تنظیم ژن‌های مرتبط با بازسازی اکسون اعمال می‌کنند. به طور مثال، نتایج یک مطالعه نشان داد اگزوزوم‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی در غلظت‌های مختلف، آپوپتوز سلول‌های شوان را از طریق تنظیم مثبت Bcl-2 و کاهش بیان mRNA Bax کاهش دادند.

تصویر ۲: نحوه جداسازی اگزوزوم و بررسی اثر درمانی آن در مدل موش آسیب نخاعی

 بازسازی بافت عصبی یک امر ضروری پس از آسیب‌های عصبی است. از سوی دیگر سرعت کم‌رشد بافت عصبی، ازجمله اینکه گزارش شده است سرعت رشد آکسون فقط ۱ میلی‌متر در روز است یکی از چالش‌های اصلی در فرایند بازسازی بافت عصبی است از طرفی، اگرچه سلول‌درمانی اثرات مفیدی بر روی درمان و بازسازی بافت عصبی محیطی نشان داده است، اما همچنان دارای معایبی است، مانند کاهش نرخ بقای سلول‌های پیوند شده، ظرفیت بازسازی سلولی پایین، تومورزایی و پس‌زدن به‌واسطه دستگاه ایمنی. ازاین‌رو مطالعه در حوزه‌های مختلف سلول‌های بنیادی مانند

۱. مطالعه درمورد منابع جدید استخراج سلول‌های بنیادی

۲. ، بررسی مکانیسم‌های مولکولی اثرگذاری سلول‌های بنیادی بر بازسازی بافت عصبی،

۳. مطالعه روش‌های افزایش بقای سلول پس از پیوند

هر کدام به‌تنهایی پتانسیل بررسی به‌عنوان موضوع پایان‌نامه و طرح پژوهشی برای دانشجویان و پژوهشگران محترم را دارند.

جهت اطلاع و سهولت شما کاربر گرامی برای استفاده از خدمات مطالعات حیوانی – بافت شناسی – آزمایشگاه بیوتکنولوژی – آزمایشگاه پاتولوژی – آزمایشگاه ژنتیک – اسانس گیری – جنین شناسی – میکروبیولوژی توسط لینک های مربوطه اقدام نمایید.

منابع:

https://doi.org/0.1016/j.wnsx.2023.100201

https://doi.org/10.1186/s13287-023-03467-5

https://doi.org/10.3389/fnins.2022.1068114

تصویر ۲:

https://doi.org/10.1186/s13287-021-02282-0

تصویر ۱:

https://doi.org/10.2147/IJN.S217923