درمان آسیب‌های قلبی با هیدروژل‌ها

محققان دانشکده پزشکی دانشگاه جانز هاپکینز آمریکا دریافته‌اند که محبوس کردن سلول‌های بنیادی در هیدروژل می‌تواند به آن‌ها در تکثیر و ارتقای توانایی قلب آسیب‌دیده در پمپاژ خون کمک کند.



به گزارش سرویس علمی ایسنا، سلول‌های بنیادی با قابلیت کمک به ترمیم عضلات آسیب‌دیده، به عنوان ابزاری برای بازسازی اندام بدن شناخته شده‌اند، اما توانایی‌های بالقوه آن‌ها بویژه در قلب هنوز به طور کامل شناسایی نشده است که یک دلیل آن می‌تواند این باشد که درصد کمی از سلول‌های بنیادی در این روند زنده می‌مانند.

به گفته ماریا راسل آبراهام، دانشیار دانشکده پزشکی دانشگاه جانز هاپکینز، بیشتر سلول‌های بنیادی تزریق شده توسط ضربان قلب به ریه ها فرستاده می‌شوند و قبل از چسبیدن به دیواره اعضا، دفع می‌شوند.

علاوه بر آن، سوخت و ساز سلول‌های بنیادی به محض آماده شدن آن‌ها برای تزریق کاهش می‌یابد، فرآیندی که شامل حرکت دادن آن‌ها از محفظه‌های کشت به داخل یک حلال بوده و باعث می‌شود آن‌ها در صورت متصل نشدن به بافت، در عرض چند ساعت بمیرند.

محققان در حال بررسی راههای جدید برای غلبه بر محدودیتهای درمانی سلول‌های بنیادی مانند تزریق حباب‌های سلولی exosome - ماژول‌های ارتباطی کوچکی که توسط سلول ترشح می‌شوند - به جای خود سلول‌ها یا حتی اتخاذ یک رویکرد تفنگ ساچمه‌ای و تزریق بیش از یک میلیارد از این سلول‌ها هستند. اگرچه آن‌ها بر این باورند که یک روش دقیق‌تر، بهترین راه به سمت جلو محسوب می‌شود.

به گفته محققان، اگر بتوان سلول‌های کمتری را سریعا پس از حمله قلبی تزریق و آن‌ها را به تکثیر پس از پیوند ترغیب کرد، می‌توان شکل‌گیری زخم را محدود کرده و با رشد مجدد عضلات جدید قلب، به موفقیت بیشتری دست یافت.

محققان یک هیدروژل تولید کرده‌اند که برای حفظ بهتر سوخت و ساز، عملکردها و سلامت سلول‌های بنیادی در زمان تزریق آن‌ها طراحی شده است. این امر به معنی ترکیب سرم - یک مایع غنی از پروتئین در خون که حامل همه چیزهای مورد نیاز برای بقای سلول است - با اسید هیالورونیک است که یک مولکول موجود در سلول‌های ماتریس محسوب می‌شود و در قلب وجود دارد.

تجربیات آزمایشگاهی نشان داده که سلول‌های بنیادی جنینی و بالغ موجود در هیدروژل با نرخ نزدیک به 100 درصد زنده ماندند و طی چند روز به تکثیر شدن ادامه دادند.

یکی دیگر از یافته‌های امیدوار کننده این بود که سلول‌های بنیادی مذکور به نمایش فاکتورهای رشد بیشتری نسبت به سلول‌های بنیادی عادی پرداختند که سبب ترمیم عضلات قلب می‌شوند.

تزریق هیدروژل‌های مملو از سلول به قلب موش زنده نشان داد که حدود 73 درصد از سلول‌های بنیادی زنده ماندند که در مقایسه، تنها 12 درصد از سلول‌های تزریق با محلول همیشگی دوام آوردند. طی هفته‌های بعد، سلول های مبتنی بر هیدروژل، تکثیر شدند در حالی که دیگر سلولها از نظر تعداد کاهش یافتند. محققان دریافتند که سلول‌های هیدروژل، بهره‌وری پمپاژ خون در بطن چپ را تا 15 درصد در طول چهار هفته پس از تزریق افزایش دادند اما در مقایسه این میزان برای سلول‌های عادی، هشت درصد بود.

این محققان حتی گزارش کردند که تزریق هیدروژل به تنهایی، عملکرد قلب و میزان عروق خونی در منطقه حمله قلبی را ارتقا می‌بخشد.

این پژوهش در مجله Biomaterials منتشر شده است.

منبع :