Home / خبرها / دیدگاهی جدید به بازسازی بافت با استفاده از دندانهای اینسیزور موش

دیدگاهی جدید به بازسازی بافت با استفاده از دندانهای اینسیزور موش

۲۷ آوریل ۲۰۱۷- محققان امیدوارند روزی با استفاده از سلول های بنیادی بتوانند به درمان سوختگی، تولید پچ برای بافت آسیب دیده ی قلب، حتی رشد کلیه و اندام های دیگر پیوندی از ابتدا، بپردازند. این رویای پیشگام هر سال به واقعیت نزدیک تر می شود، اما یکی از معماهای حل نشده برای محققان سلول های بنیادی اینست که این سلول ها چگونه در می یابند زمان تکثیر آنها و تبدیل شدن آنها به سلول های بالغ به منظور تجدید بافت آسیب دیده و یا پیر فرا رسیده است؟

پاسخ به این فرایند تصمیم گیری بسیار مهم، ممکن است در یک اندام قابل توجه یعنی دندان جلویی موش نهفته باشد.

Mouse teeth

این تصویر ناحیه ی ” cervical loop “، منطقه ای در پشت دندان اینسیزور موش را نشان می دهد که در آن سلول های بنیادی دندان زندگی می کنند و نسج دندان جدید را تولید می نمایند. کلاین و آزمایشگاه او کاری کردند که سلول ها به طور تصادفی پروتئینهای فلورسنت با رنگهای مختلف تولید کنند تا جدا شدن سلول های همسایه از هم  و پیگیری سرنوشت آنها در روند بازسازی در زیر میکروسکوپ آسانتر شود.

دندانهای اینسیزور در حال رشد دائمی، از ویژگیهای بارز همه ی جوندگان هستند، این حیوانات از این دندانهای تیز، برای حفاری و نقب زدن و دفاع از خود و همچنین جویدن غذا استفاده می کنند. در داخل فک، دندان های اینسیزور موش بیشتر شبیه عاج شیرماهی یا ببر دندان شمشیری است که تنها نوک های تیز آن از لثه در جلوی دهان بیرون آمده است.
یک مخزن از سلول های بنیادی در داخل فک، در بخش بسیار داخلی دندان قرار دارد که به طور مداوم سلولهای دندانی را تولید کرده و دندان در حال رشد را رو به بالا هل می دهد( شبیه به نوک یک مداد مکانیکی).
پرفسور Klein ، از دانشکده ی دندانپزشکی UCSF گفت: همانطور که ما مسن تر می شویم دندان های ما شروع به فرسوده شدن می کنند و در طبیعت، هنگامی که شما دندان های خود را از دست بدهید، مرگ در انتطار شما خواهد بود اما دندانهای موش و بسیاری از حیوانات دیگر – از جمله فیل و برخی نخستی سانان(primates) – می توانند به طور مداوم رشد کنند، هدف آزمایشگاه ما اطلاع از قواعدی بود که به دندانهای اینسیزور موش اجازه می دهند که به طور مداوم رشد کنند، درک این مکانیسمها نه تنها به ما در تولید و رشد دندان در آزمایشگاه در آینده کمک خواهد کرد، بلکه به ما کمک می کند تا از اصول کلی آن آگاه شده و بتوانیم فرایندهای تجدید بافت را به طور گسترده تری درک نماییم.

در یک مطالعه ی جدید، که بصورت آنلاین در ۲۷ آوریل ۲۰۱۷، در مجله ی Cell Stem Cell ، توسط پرفسور جیمی هو، محقق فوق دکترای آزمایشگاه کلاین، منتشر گردید، آمده است که سیگنال های بافت اطراف، مسئول تحریک سلول های بنیادی دندان و خارج شدن آنها از حالت خواب و افتادن آنها بر روی نوار نقاله ی رشد دندان و آغاز روند تبدیل آنها به بافت دندان بالغ می باشند.

پرفسور هو گفت: ما معمولا تصور می کنیم که سلول های بنیادی در پاسخ به سیگنال های شیمیایی شروع به تکثیر و تمایز می کنند، اما در اینجا یک تعامل هیجان انگیز بین محیط فیزیکی و سلولها اتفاق می افتد که می تواند آنها را بی درنگ از نیاز دندان در حال رشد، آگاه نماید.

هو و همکارانش کشف کردند که اینتگرین ها- پروتئین هایی که در غشای سلولی قرار دارند و اسکلت داخلی سلول را به داربست پروتئینی بزرگتری از بافت اطراف متصل می کنند- باعث آبشاری از سیگنالها در داخل سلول های بنیادی می شوند که باعث تکثیر سریع(proliferation) آنها می گردد.

نویسندگان این مقاله می گویند: هنوز دقیقا مشخص نیست که چه نوعی از سیگنال های خارجی مسئول تحریک سلولهای بنیادی به تکثیر هستند، اما سلولها می توانند تشخیص دهند که آنها به منطقه ای منتقل شده اند که در آن پشت دندان نیاز به تولید فعال سلولهای بیشتر بر اساس تغییرات در سختی بافت منطقه و یا نیروهای فیزیکی کششی و فشاری بر روی سلول دارد.

پرفسور هو گفت: اطلاعات ما به وضوح نشان می دهد هنگامیکه سلول های بنیادی به فضای تکثیر تعیین شده ی خود منتقل می شوند، تولید اینتگرین را افزایش می دهند، پروتئینهای اینتگرین اجازه می دهند که سلول ها با مولکول های خارج سلولی اندرکنش کرده و تعداد آنها قبل از اینکه در نهایت به یک استخر بزرگ از سلول های بالغ دندان تبدیل شوند، ازدیاد یابد.
یکی از موضوعات مورد توجه محققان این واقعیت است که نقش اینتگرین و YAP – یکی از مولکول های درگیر در آبشار تازه کشف شده ی سیگنالینگ ناشی از اینتگرین – قبلا در رشد انواع خاصی از سرطانها که تصور می شود در برخی از ویژگی های زیست شناسی با سلول های بنیادی شباهت دارند، کشف شده است. این یافته به شواهد قبلی در مورد اینکه فعل و انفعالات بین سلول های سرطانی و بافت های اطراف ممکن است یک گام کلیدی در تحریک رشد تومور باشد، افزوده شد.
کلاین گفت: نقش اینتگرین و YAP در سرطان قبل از این مشخص شده بود، اما کار ما این دو را در یک ارگان نه در یک پتری دیش به هم ربط داده است، آیا این شگفت انگیز نیست که یک بینش مشابه که به ما یاد می دهد چگونه بافت های جدید را در آزمایشگاه رشد دهیم، بتواند به بهبود درمان ها برای جلوگیری از رشد تومورها منجر شود؟

منبع و سایت خبر:

Cell Stem Cell, 2017; DOI: 10.1016/j.stem.2017.03.023

www.sciencedaily.com/releases/2017/04/170427141653.htm