پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

در مطالعه ای جدید محققین بر مبنای هموستازی اپی درمی‌ و از طریق تلفیق فرایندهای سلولی متنوع، تمایز سلول های اپی درمی و مشخصه های سلول های بنیادی اپی درمی، مدل ریاضی را ارائه کرده اند تا یک اپی درم را بسازند. با استفاده از این مدل، محققین شبیه سازی های کامپیوتری را انجام دادند و کشف کردند که ضخامت و ساختار اپی درم بوسیله پراکنش فضایی سلول های بنیادی اپی درمی و ساختار لایه قاعده ای که آن ها روی کشت شده اند، تحت تاثیر قرار می گیرد. بر مبنای شبیه سازی های کامپیوتری، آن ها فرض کردند که قرار دادن یک بافت(بویژه موج های سینوزوئیدی) در زیر سلول های اپی درمی می تواند جایگزین های اپی درمی ضخیمی را ایجاد کند.

محققین از یک ظرف کشت موجود در بازار استفاده کرده و آن را در لایه قاعده ای که از یک شبکه پلی استر با ضخامت یک نخ ساخته شده بودند، قرار دادند تا سطحی ناهموار را ایجاد کنند. سلول های اپی درمی انسانی یا کراتینوسیت ها روی این لایه کشت شدند. این سلول ها با استفاده از محیط های کشت تجاری موجود در بازار برای 12 روز کشت شدند تا یک بافت اپی درمی را ایجاد کنند. ضخامت، عملکرد ممانعتی و تعداد و پراکنش سلول های تکثیر شده معادل اپی درمی در ادامه مطالعه شد. نتایج نشان داد که مدل اپی درمی که با شبکه پلی استر در لایه قاعده ای با سطحی ناهموار در ارتباط بود، مدل اپی درمی بسیار ضخیمی شبیه اپی درم انسانی را نشان داد. اندزه گیری های از دست رفتن آب ترانس اپی درمی(TEWL) نشان داد که این مدل دارای عملکرد سدی عالی است. مقدار TEWL بیش از دو برابر مقدار TEWL مربوط به کشت هایی بود که بدون استفاده از بستر پلی استری کشت شده بودند.

استفاده از این معادل اپی درمی ضخیم و سه بعدی می تواند در آشکار سازی مکانیسم های پشت پرده بیماری های پوستی از جمله اگزودرما و هم چنین تست داروها و مواد آرایشی پوستی موثر باشد.

Reference:https://www.nature.com/articles/s41598-018-36647-y