پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

در سال های اخیر، استفاده از زیست مواد سنتتیک به عنوان جایگزینی برای اتوگرافت های استخوانی ارائه شده اند. در حال حاضر اغلب مواد سنتتیک منجر به التهاب می شوند و همین امر نرخ بازسازی استخوان را آهسته می کند و روی کیفیت بازسازی نیز اثر می گذارد. در واقع بدن با ایمپلنت یا زیست ماده گرافت شده به نوعی مقابله می کند آن را کپسوله می کند و موجب تلفیق شدن ایمپلنت با استخوان پیرامونش می شود.

محققان در دانشگاه Penn State برای بیش از یک دهه است که روی سیترات کار می کنند و می دانند که در بدن انسان، 90 درصد سیترات آلی در بافت اسکلتی قرار دارد. اما تاکنون کسی سعی در استفاده از سیترات برای بهبودی بازسازی استخوان نداشته است. در این راستا آن ها از سیترات نیز در ساخت زیست مواد استفاده کردند و مشاهده کردند که زیست ماده آن ها به خوبی با بافت استخوانی پیرامونش تلفیق شد و حداقل التهاب مزمن نیز اتفاق افتاد.

محققان دریافته اند که در غشای سلول های بنیادی یک ترانسپورتر وجود دارد که با انتقال سیترات به داخل سلول، سطح انرژی درون سلولی را افزایش می دهد. زمانی که سلول های بنیادی استخوان به سلول های استخوانی جدید تمایز می یابند، آن ها نیازمند انرژی بیشتر برای تشکیل فعال استخوان هستند. زمان بندی و دوز سیتراتی که در اختیار سلول های بنیادی قرار می گیرد نیز مهم است. در بخش دیگری از مطالعه نیز، محققان یک فاکتور ثانویه دخیل در تولید انرژی را شناسایی کردند که یک اسید آمینه موسوم به فسفوسرین است. با درک بهتر و جدید در مورد مکانیسم های رشد مجدد استخوان، یانگ و همکارانش زیست ماده ای که حاوی سیترات و فسفوسرین بود را تولید کردند و در مدل های رتی مورد ارزیابی قرار دادند. بعد از یک ماه اولین علایم رسوب استخوان در ناحیه آسیب دیده رت مشاهده شد. استفاده از زیست ماده حاوی سیترات و فسفوسرین هم تشکیل استخوان جدید و هم بلوغ استخوانی را افزایش داد و این در حالی است که سایر زیست مواد مورد تایید FDA که تاکنون مورد استفاده قرار گرفته اند در بازه زمانی دیرتری به این دستاورد می رسند.

Reference:https://news.psu.edu/story/548967/2018/11/26/research/citrate-based-biomaterial-fuels-bone-healing-less-rejection