هراز نیوز :سلول های بنیادی در درمان تعداد زیادی از انواع مختلف بیماری ها بکار میرود.فرایند تولیدمثل موجب تحریک سلول های بنیادی با قابلیت برنامه ریزی دوباره ی سلول های سوماتیک(جسمی) که فرصت بی سابقه ای را برای مطالعه پایه زیست شناسی و نمونه بیماری های انسان فراهم میکند،میشود.
علاوه بر این تفاوت سلول های بنیادی جنینی با عملکرد مختلف انواعی از سلول ها موجب آگاهی از مکانیسم بیماری میشود.اگر چه ساخت یک عضو در یک فضای سه بعدی با استفاده از سیگنال سلول های بنیادی که باقی مانده اند،چالش برانگیز است.ولی چندین مثال موفق از آن وجود دارد که شامل:خودسازمان دهی روده ای از قطبها وستون های شبیه پرزها،ساختارهای شبیه مجراو بافت های عصبی پولاریزه شده وسلول های بنیادی جنینی است.
چشم،مخصوصا شبکیه،سوبسترای عالی ای رابرای ارزیابی سلول های بنیادی در ورود به درمان و کنترل غیر مهاجمانه برای نقش ترمیمی فراهم میکند.محققان برای بیشتر از یک قرن بحث دارند که چگونه سلول های جنینی اولیه از کاسه نوری وشبکیه افزایش پیدا میکنند؟شبکیه از قسمت جداری مغز میانی بوجود می آید.شبکیه از میان قسمت وزیکول بینایی و قسمت کاسه نوری چشم،با ترکیب ساختار دو دیواره ای از سلول های اپی تلیوم شبکیه که در دیواره خارجی قرار دارد وشبکیه عصبی که در دیواره داخلی میباشد،پیشرفت میکند.طبق تئوری متروال آن سیگنال ها با تعامل بافت های اطراف شکل کاسه بینایی چشم را تشکیل میدهند.بقیه تئوری ها گفته اند که این فرایند یک فرایند سلولی-اتونوم است که میتواند خودش آغاز شودوبدون استقرار خارجی شکل بگیرد.
تحقیقات اخیر که توسط اریکا و هم ردیفانش انجام گرفت،فرضیه آخر را پوشش میدهد.مخصوصا اینکه محققان دریافته اندکه تراکم سلول های رویانی بدن که توسط سلول های بنیادی و رویانی موش با پروتئین های خارج سلولی ماتریکس تولید میشوند،میتواند تکامل چشم را مورد مطالعه و بررسی قرار بدهد.7روز پس از آغاز کشت،آن ها میدان بینایی و سلول های اولیه ی شبکیه ای را مشاهده نمودند.در روز هشتم ساختاری شبیه وزیکول های نوری ورا مشاهده کردند.در روز نهم،کاسه بینایی دو دیواره ای را که موجب بیان عوامل ویژه رونویسی سلول های اپی تلیوم شبکیه ای را مشاهده کردند.این یافته ها بیان میکند که اشکال کاسه نوری بصورت خود سازمان یافته میباشند.
برای تست ارتباط ساختار کاسه نوری که در سلول ها بافت های زنده شکل گرفته،نویسنده یک لایه عصبی از کاسه میدانی راجداکرد وآن را در کشت سلول های سه بعدی برای بلوغ عصبی،قرار داد.یافته اند که سلول های شبکیه ی اولیه به شبکیه ی تازه بوجود آمده با ساختار ورقه ورقه ای و فعالیت های سیناپسی ،تمایز پیدا کرد.این طور بنظر میرسد که شکل گرفتن کاسه نوری با سلول های اتونوم میباشد.وزیکول هایی که توسط میزان کوچکی از اپی تلیوم شبکیه ای-عصبی-پوستی جداشدندبه شکل فضایی اپیتلیوم شبکیه ای و اپیتلیوم شبکیه ای-عصبی تکامل یافته به صورت ساختار کاسه نوری شکل گرفته.بر خلاف آن وزیکول هایی که با اپیتلیومی که از بافت های غیر شبکیه ای جدا شدند،به شکل کاسه میدانی در نیامدند.علاوه بر این،سلول های رویانی بدن که در کاسه بیناییپدیدار میشوند پیچیده بوده وانواع مختلفی از سلول هارا در بر میگیرد که شامل آن دسته ای است که موجب تکامل چشم میشوند.
محققان مشاهده کردند که شکل شناسی بافت های قدیمی یک تکامل و اصلاح 4مرحله ای قبل از تبدیل شدن به ساختار شبیه کاسه بینایی که فعالیت میوزین و اسکلت سلولی را در ناحیه اپی تلیوم را کاهش میدهد ومیتواند فرایند پیچ خوردگی آن را که موجب شکل گرفتن کاسه نوری میشود،توضیح دهد.استفاده از مدل های کامپیوتری که محققان پیشنهاد نمودند ،شامل شکل گرفتن اصولی کاسه های نوری میباشد.این ساختارسلول های نوری شکل گرفتن کل ساختار چشم را تحریک میکند که شامل عدسی،عنبیه،قرنیه،صلبیه،تعویق سیگنال ها میباشد. این پیش گویی ها برای تاسیس مدل کشت سلول ها که مسئول کنترل دارویی،ظاهر سازی فنوتیپ بیماری ها،تحقیقات مکانیسمی بسیار خوب میباشندمثل مدل هایی که با سلول های بنیادی جنینی بدست میایدکه از افرادی باژنوتیپ در ارتباط با بیماری هامشتق میشود.مثل مولکول هایی که قابلیت تولید مثلی دوباره دارند،آماس شبکیه،آب سیاه.شاید این ارتباط به صورت نسبی موجب تعویض مدل های حیوانی که بصورت ژنتکی مهندسی شده اند،میشود.
منابع:
1-Sato T, Vries RG, Snippert HJ, et al. Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche. Nature 2009;459:262-265
CrossRef | Web of Science | Medline
2-Spence JR, Mayhew CN, Rankin SA, et al. Directed differentiation of human pluripotent stem cells into intestinal tissue in vitro. Nature 2011;470:105-109
CrossRef | Web of Science | Medline
3-Eiraku M, Watanabe K, Matsuo-Takasaki M, et al. Self-organized formation of polarized cortical tissues from ESCs and its active manipulation by extrinsic signals. Cell Stem Cell 2008;3:519-532
CrossRef | Web of Science | Medline
4-Eiraku M, Takata N, Ishibashi H, et al. Self-organizing optic-cup morphogenesis in three-dimensional culture. Nature 2011;472:51-56
سپیده محمدی سرخ دهی / دانشکده پرستاری آمل