ترميم بافت كبد با استفاده از ساخت داربست نانوفيبري پلي اترسولفون-هپاران سولفات و سلول هاي بنيادي اندومتريال

صدمات استخواني از جمله مهمترين و بيشترين موارد آسيب ديدگي در كشور مي باشد. بازسازي استخوان در شكستگيها بخصوص در استخوانهاي دراز داراي اهميت بالايي است. يكي از مهمترين خدماتي كه نقش مهمي در التيام شكستگي دارد، نزديك كردن دو سر استخوان شكسته به هم و بي حركت نگه داشتن آن مي باشد كه در امر درمان استخوان و عدم جوش خوردگي نابجا و تسريع در التيام از اهميت ويژه اي برخوردار است. در روش هاي مرسوم براي ثابت نگهداشتن وبستن استخوان، نظير استفاده از تي- پليت ، اگرچه استخوان ومحل شكستگي در برابر استرس محافظت مي شود ولي اثرات منفي در شكل گيري استخوان دارد و گاهي اوقات در پيوند استخوان نيز ايجاد مشكلاتي مي كند.نياز به جراحي مجدد يكي ديگر از مشكلات استفاده از تي - پليت هاي امروزي است. در بعضي موارد اثرات درازمدت اين قطعات فلزي براي بدن مي تواند زيان بار باشد.از جمله عوارض قابل ذكر درد، ساييدگي ، تجمع فلزات دربافت ، ازدياد حساسيت به تيتانيوم ، تداخل با راديوتراپي و عكسبرداري ، محدوديت رشد در بچه ها ، عفونت ، حركت قطعه و ايجاد فشار ناگهاني در ناحيه ، هنگام برداشتن قطعه مي باشد . براي كاهش اين اثرات جانبي، امكان استفاده از تي – پليت هايي كه در بدن پس از زمان لازم براي ثابت نگه داشتن استخوان، تجزيه مي شوند يعني زيست تخريب پذير هستند ،مورد بررسي قرار مي گيرد. اين ايمپلنت ها به آهستگي در بدن حل مي شوند ونيازي به خارج كردن آنها نيست. ايمپلنت هاي مورد اشاره زيست سازگار بوده و مواد سازنده و يا حاصل از تجزيه آنها سمي نمي باشند و مي توانند در روند بهبودي بافت استخواني وتمايز سلول ها به سلول هاي استخواني نقش داشته باشند . در اين مطالعه ساخت ايمپلنت T-Plate زيست تخريب پذير و زيست سازگار ازجنس نانوهيدروكسي آپاتيت و پلي لاكتيد كو گليكوليد اسيد ( PLGA ) براي ثابت كردن شكستگي هاي استخواني، به دو روش ريخته گري و قالب گيري حلال مورد بررسي قرار گرفته است. PLGA ، كوپليمري متشكل از پلي لاكتيك اسيد (PLA) و پلي گلايكوليك اسيد (PGA) بوده كه بعلت انعطاف پذيري و ويژگي هاي مكانيكي براي ساختن ايمپلنت مناسب مي باشد. ماده غير آلي استفاده شده درتركيب ايمپلنت ،هيدروكسي آپاتيت است كه زيست فعال و هادي استخوان سازي بوده ، غير سمي ، غير ايمونوژنيك است و سبب چسبندگي استئوبلاست ، تمايز و تكثير آنهامي شود و رسوب مواد معدني بر روي سطح را افزايش مي دهد كه منجر به تشكيل بيشتر بافت استخواني جديد در دوره كوتاهي گرديده و بعنوان فاز تقويت كننده پليمر زمينه استفاده مي شود. براي كنترل زيست سازگار بودن كشت سلول هاي بنيادي اندومتريال بر روي آن انجام شد و نتيجه توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني SEM مشاهده و بررسي گرديد . مقاومت مكانيكي مطابق با استاندارد (ASTM F 451-86 ) توسط دستگاه (Roel-Amstel) اندازه گيري شد. ويژگي هاي سطحي ايمپلنت با SEM كنترل گرديد . تحقيق حاضر مشخص مي كند ايمپلنت ساخته شده مي تواند به عنوان يك بيوايمپلنت زيست تخريب پذير و سازگار با سلول هاي بنيادي آندومتريال در درمان شكستگي هاي استخواني استفاده شود. ساختن نمونه متخلخل از كامپوزيت مورد نظر ،كه مي تواند بعنوان داربست در مهندسي بافت استخوان استفاده شود ، به عنوان بخش ديگري از تحقيق ، انجام گرديد .

ضايعات نخاعي (SCI) با از دست رفتن سلول هاي عصبي مشخص مي شوند كه بدنبال آن از دست رفتن عملكرد و ناتواني خواهد بود و اغلب منجر به فلج جزيي يا كامل مي شود و در امريكا سالانه 12000 نفر دچار SCI مي شوند. سيستم اعصاب مركزي نقش بسيارمهمي درحيات موجودات زنده ايفا مي كند وآسيب دراين سيستم، درانسان وبقيه پستانداران تقريباجبران ناپذيراست و باعث از كار افتادگي شديد اندامها و بعضي از ارگانها مي شود. سلولهاي عصبي كه جزءاصلي اين سيستم به شمارمي روند بعدازتولد قادر به تقسيم شدن نيستند و اين امرمشكل ترميم بافت عصبي راتشديد مي نمايد، درحالي كه سلولهاي گليال دربافت عصبي قدرت تقسيم خود را حفظ مينمايند. پيوند بافت عصبي بسيار پيچيده است و داراي مشكلاتي مي باشد از جمله پيوند بافت عصبي بصورت هتروگرافت بد ليل صدمه ديدن سد مغزي-خوني مشكل بنظر مي رسد در صورتيكه در بافتهايي مانند استخوان و... اين نوع پيوند امكان پذير است ، حياتي بودن بافت عصبي و مقدار محدود آن ، شانس پيوند اتوگرافت را بسيار كم مي كند همچنين مشكل ديگر در ضايعات عصبي ، ترشح مواد ممانعت كننده در ترميم بافت عصبي است كه در مايع بين سلولي موجود در اطراف سلولهاي عصبي ترشح مي شود. سلولهاي بنيادي جنيني و سلولهاي بنيادي مغز استخوان و سلول هاي بنيادي عصبي بعنوان كانديدا در سلول درماني ضايعات نخاعي پيشنهاد شده اند. اما سلولهاي بنيادي جنيني به علت مشكلات اخلاقي و امكان توليد تومور در بدن فرد دريافت كننده، كانديداهاي مناسبي بشمار نمي آيند. همچنين سلولهاي بنيادي مغز استخوان نيز محدوديتهاي مختلفي را تاكنون از خود نشان داده اند كه عبارت است از: تبديل به سلول استئوكلاست، از دست دادن قدرت تمايز در سنين بالا ، توليد جمعيت سلولي بسيار متنوع و ... اخيرا حضور سلولهاي بنيادي در لايه هاي مختلف رحم با استفاده از ايمنوهيستوشيمي و شناسايي ماركرهاي مختلف بخصوص CD146 و CD90 به اثبات رسيده است و از آنجايي كه يكي از مهمترين فاكتورها در سلول درماني ، سهولت دستيابي به سلولهاي بنيادي ميباشد، و با توجه به اينكه خاصيت تبديل سلولهاي بنيادي رحم به سلولهاي ديگري مانند كندروسيتها و استئوبلاست به اثبات رسيده است، امكان تبديل اين سلول بنيادي را به سلولهاي شوان مورد بررسي قرار دهيم. با توجه به سهولت دستيابي به اين سلول بنيادي، امكان استفاده از آن حتي در سنين بالا، عدم تومورزايي ، داشتن جمعيت سلولي خالصتر نسبت به سلولهاي بنيادي مغز استخوان و سرعت تكثير بيشتر، تا كنون از ظرفيت هاي بالاي اين سلول ها در درمان ضايعات سيستم اعصاب مركزي استفاده نشده است. شوان سلولي تمايز يافته در سيستم عصبي محيطي است كه وظيفه ساخت غلاف ميلين بر روي نورون ها را به عهده دارد. از اين سلولها مي توان در جلوگيري از از دست رفتن بافت نخاع و رشد آكسون و ترميم نسبي غلاف ميلين استفاده كرد. تحقيفات بهبود بازسازي عصبي با بيوند سلولهاي شوان را نشان داده اند. لذا بر آن شديم كه با استفاده از كشت سه بعدي سلول هاي شوان تمايز يافته از سلول هاي بنيادي اندومتريوم، بافت عصبي نخاع را توليد كنيم. بر اين اساس سلول هاي اندومتريال را در محيط دو بعدي و سه بعدي درون فيبرين با فاكتورهاي تمايزي تمايز داده و ميزان تمايز با بررسي ماركرهاي تمايزي S100 و P75 با روش ايمنوسيتوشيمي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان دهنده تمايز سلول هاي اندومتريال به سلول هاي شوان بود.

ضايعات نخاعي (SCI) با از دست رفتن سلول هاي عصبي مشخص مي شوند كه بدنبال آن از دست رفتن عملكرد و ناتواني خواهد بود و اغلب منجر به فلج جزيي يا كامل مي شود و در امريكا سالانه 12000 نفر دچار SCI مي شوند(1). سيستم اعصاب مركزي نقش بسيارمهمي درحيات موجودات زنده ايفا مي كند وآسيب دراين سيستم، درانسان وبقيه پستانداران تقريباجبران ناپذيراست و باعث از كار افتادگي شديد اندامها و بعضي از ارگانها مي شود. سلولهاي عصبي كه جزءاصلي اين سيستم به شمارمي روند بعدازتولد قادر به تقسيم شدن نيستند و اين امرمشكل ترميم بافت عصبي راتشديد مي نمايد، درحالي كه سلولهاي گليال دربافت عصبي قدرت تقسيم خود را حفظ مينمايند(1و2). پيوند بافت عصبي بسيار پيچيده است و داراي مشكلاتي مي باشد از جمله پيوند بافت عصبي بصورت هتروگرافت بد ليل صدمه ديدن سد مغزي-خوني مشكل بنظر مي رسد در صورتيكه در بافتهايي مانند استخوان و... اين نوع پيوند امكان پذير است ، حياتي بودن بافت عصبي و مقدار محدود آن ، شانس پيوند اتوگرافت را بسيار كم مي كند همچنين مشكل ديگر در ضايعات عصبي ، ترشح مواد ممانعت كننده در ترميم بافت عصبي است كه در مايع بين سلولي موجود در اطراف سلولهاي عصبي ترشح مي شود(2و3). شوان سلولي تمايز يافته در سيستم عصبي محيطي است كه وظيفه ساخت غلاف ميلين بر روي نورون ها را به عهده دارد. سلول هاي شوان در ترميم ضايعات نخاعي بكار ميروند و پتانسيل تحريك به رشد انتهاي آكسون‌هاي عصبي آسيب‌ديده را در سلسله اعصاب مركزي دارا مي باشند(4). سلول هاي اندومتريال به عنوان منبع جديد سلولي از نوع سلول هاي مزانشيمي در محيط دو بعديكشت داده شدندو همزمان مورد هم كشتي با سلول هاي شوان قرار گرفتهو به سلول هاي عصبي تمايز داده شدند و ميزان تمايز با بررسي ماركرهاي تمايزي GFAP و NF و Olig2 و TUJ1 با روش ايمنوسيتوشيمي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان دهنده تمايز سلول هاي اندومتريال به سلول هاي عصبي بود. تا كنون تمايز سلول هاي بنيادي اندومتريال به سلول هاي عصبي همراه با هم كشتي سلول هاي شوان گزارش نشده است و اين اولين گزارش از تمايز اين سلول ها مي باشد.

مشكلات حركتي ناشي از ضايعه عصبي به عنوان يكي از مسائل مهم مطرح است كه سالانه تعداد زيادي از افراد با آن درگير مي شوند. ترميم ضايعات عصبي و نخاعي در حديست كه حتي در صورت وجود ترميم استاندارد و به موقع عصب، با توجه به سرعت بسيار كم رشد عصب mm) 1 در روز( باز هم مدت زمان زيادي لازم است تا عصب به حالت عادي خود برگردد و اين مدت موجب بروز مشكلات زيادي مي شود. سيستم اعصاب مركزي نقش بسيارمهمي درحيات موجودات زنده ايفا مي كند وآسيب دراين سيستم، درانسان وبقيه پستانداران تقريباجبران ناپذيراست و باعث از كار افتادگي شديد اندامها از جمله آتروفي ماهيچه ها و بعضي از ارگانها مي شود. علاوه بر موارد ذكر شده چون هر عصب توپوگرافي مخصوصي دارد لذا ترميم عصب به خصوص اعصاب مختلط تبديل به مسئله پيچيده تري مي شود. همچنين سلولهاي عصبي كه جزءاصلي سيستم عصبي به شمارمي روند بعدازتولد قادر به تقسيم شدن نيستند و اين امرمشكل ترميم بافت عصبي راتشديد مي نمايد، درحالي كه سلولهاي گليال دربافت عصبي قدرت تقسيم خود را حفظ مينمايند. سلولهاي ميكروگلي بخشي از ساختار حمايتي دستگاه عصبي مركزي را تشكيل مي‌دهد. اين سلولها اولين جمعيت از سلولهاي دستگاه عصبي مركزي مي‌باشند كه در مقابل آسيب‌ها، عفونت‌ها و واكنش‌هاي التهابي مغزي پاسخگو هستند. اين سلولها اعمالي شبيه ماكروفاژهاي بافت‌هاي ديگر دارند كه مي‌توان به فاگوسيتوز ميكرو ارگانيسم‌هاي مهاجم و سلولهاي آسيب ديده، عرضه آنتي‌ژن و توليد سيتوكين و توليد كموكاين‌ها، توليد ايي كوزانوئيدها، اجزاي كمپلمان، اسيدهاي آمينه محرك مثل گلوتامات، پروتئينازها، راديكالهاي اكسيدايتو و نيتريك اكسيد و پروتئين شوك حرارتي hsp ۷۰ اشاره نمود. كاربرد اين سلولها بارها در تحقيقات متعدد جهت بهبود بازسازي عصبي نشان داده شده است. اما نساله اساسي تامين تهداد مورد نياز سلولي با توجه به منبع محدود و غير قابل تكثير و ترميم اين سلولهاست. بر اين اساس در اين پژوهش سلول هاي اندومتريال به عنوان منبع جديد سلولي از نوع سلول هاي مزانشيمي را در محيط دو بعدي و سه بعدي درون فيبرين با فاكتورهاي تمايزي به سلول هاي ميكروگليا تمايز داده و ميزان تمايز با بررسي ماركرهاي تمايزي Tuj1،Nestin و F4/80، CD11b و CD45 با روش ايمنوسيتوشيمي و real time PCR مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان دهنده تمايز سلول هاي اندومتريال به سلول هاي ميكروگليا بود.

پرولاكتين هورموني پروتئيني است كه از هيپوتالاموس آزاد مي‌شود و به هيپوفيز پيشين مي‌ريزد. اسامي ديگر اين هورمون لاكتوژن، ماموتروپ يا لاكتوتروپ مي‌باشد. دوپامين مغز ترشح پرولاكتين را تنظيم و مهار مي كند. اين هورمون در بدن همه افراد وجود دارد، اما در زمان بارداري و شيردهي به طور طبيعي ميزان آن بالا مي‌رود و اثرات زيادي بر روي قسمتهاي مختلف بدن دارد. همچنين ميزان آن در زمان واردشدن استرس‌، خواب و برداشته شدن مهار دوپامين ، افزايش مي‌يابد.از طرفي داروهايي مانند دوپامين، لوودوپا و مشتقات آلكالوئيدهاي ارگو باعث كاهش پرولاكتين مي شوند.كاهش اين هورمون در دوران شيردهي باعث كاهش شيردهي مي شود. از طرفي اين هورمون مي تواند به عنوان گنادوتروپين عمل كند و يا در ايجاد اليگودندروسيت ها و همچنين درنوروژنز در دوران جنيني در مغز مادر و جنين اهميت دارد. بنابراين با توجه يه ضرورت اين هورمون، در هنگام كاهش آن و در زماني كه بايد در بدن حضور داشته باشد، به صورت تزريقي و يا خوراكي مصرف مي شود. مطالعات نشان داده اند سلولهاي بافت اندومتر رحم قادر به توليد هورمون پرولاكتين هستند تا جاييكه سلولهاي بنيادي مشتق از اندومترمي توانند اين هورمون را ترشح نمايند. بنا به كاربردهاي اين هورمون، در اين پژوهش به بررسي و توليد هورمون پرولاكتين با استفاده از كشت سلولهاي بنيادي اندومتر و استحصال و مقايسه ميزان اين هورمون از مايع رويي سلولهاي كشت داده شده در هفته هاي اول و دوم و سوم پس از كشت مي پردازيم.

اين اختراع كه با عنوان ترميم زخم با استفاده از سلول هاي بنيادي اندومتر و داربست نانوفيبري التروريسي شده حاوي پليمر هاي سنتتيك وطبيعي پلي كاپرولاكتون و كلاژن بوده زمينه فني آن پزشكي كاربردي است. اين محصول براي برطرف كردن مشكل ترميم زخم و بافت در آسيب هاي مختلف بافتي از جمله بافت هاي كه نياز به رگ زايي دارند بدون اضافه كردن مواد و فاكتورهاي رشد رگ زا مي پردازد به طوري كه عدم رگ زايي ترميم بافت را دچار اشكال مي كند كه نهايتا ممكن است منجر به ايجاد بافت اسكار يا فيبروز گرددو همچنين در زيبايي بافت اشكال ايجاد گردد. محصول ذكر شده، كه حاوي سلول هاي بنيادي اندومتر مي باشد ، فرآورده‌اي براي ترميم زخم وهر نوع آسيب بافتي با ايجاد رگ زايي مي‌باشدكه قابليت استفاده در طب ترميمي را دارد. با توجه به كارآيي كه سلول بنيادي اندومتر به همراه داربست نانوفيبري الكتروريسي شده حاوي پليمرهاي طبيعي و سنتتيك پلي كاپرولاكتون و كلاژن در ترميم زخم و بافت با خاصيت رگزايي از خود نشان داده است. استفاده از اين سلول بنيادي براي ترميم زخم و بافت مورد توجه قرار گرفته است. به همين منظور ، در راستاي ترميم زخم و بافت اقدام به ساخت محصولي با خاصيت رگزايي طبيعي به بافت آسيب ديده در مدت زمان مطلوب در حين فرآيند ترميم زخم و بافت مي باشد.

بررسي تمايز سلول هاي بنياد ياندومتريال رحم به سلولهاي آملوبلاست