کشف راهی تازه برای درمان لطمه مغزی نوزادان
به گزارش جاوید شو، پژوهش جدیدی نشان داده است که یک سامانه نانویی می تواند بعد از صدمه حاد مغزی، انرژی سلول های عصبی را تا حدی بازگرداند و نشانه های التهاب را کم کند.
به گزارش جاوید شو به نقل از مهر، در این تکنیک، نیاسینامید با نانولوله های ویژه ای حمل می شود تا بهتر وارد سلول ها شود و به بازسازی ذخیره انرژی کمک نماید. نتایج اولیه در مدلهای آزمایشگاهی و حیوانی، چشم اندازی امیدبخش برای درمان لطمه مغزی نوزادان و سایر اختلالات همراه با کمبود انرژی سلولی ترسیم کرده است.
پژوهشی تازه که در مجله علمی اِی سی اِس نانو (ACS Nano) انتشار یافته از نگاهی نوآورانه در نانوفناوری برای بازگرداندن انرژی سلول ها بعد از لطمه حاد مغزی خبر می دهد؛ نگاهی که می تواند افق جدیدی را پیشِ روی درمان اختلالات عصبیِ وابسته به کمبود انرژی بگشاید. در این مطالعه، محققان نشان داده اند که نانولوله های پپتوئیدیِ بارگذاری شده با نیاسینامید، قادرند پیش ساز مهم نیکوتینامید آدنین دی نوکلئوتید +NAD را به شکل مؤثر به درون سلول ها برسانند و از این مسیر، بخشی از اختلالات متابولیک ناشی از لطمه مغزی را جبران کنند.
آسیب حاد مغزی، بخصوص در دوره نوزادی، یکی از پیچیده ترین و حساس ترین چالش های پزشکی محسوب می شود. در چنین شرایطی، عملکرد طبیعی سلول ها بشدت برهم می خورد؛ سطح آدنوزین تری فسفات (ATP) کاسته می شود، استرس اکسیداتیو افزایش می یابد و مسیرهای التهابی فعال می شوند. دراین میان، کمبود NAD+ به عنوان یکی از کوآنزیم های کلیدی در تنفس سلولی و ترمیم DNA، نقش محوری در تشدید لطمه ایفا می کند. هرچند جبران این مولکول یا پیش سازهای آن سال هاست به عنوان راهکاری امیدبخش مطرح شده، اما انتقال این ایده از سطح آزمایشگاهی به کاربرد بالینی با موانعی جدی رو به رو بوده است؛ همچون جذب ضعیف توسط سلول ها، تجزیه سریع و نبودِ هدف گیری دقیق سلول های لطمه دیده.
پژوهشگران این مطالعه، برای عبور از همین محدودیت ها، سامانه ای مبتنی بر نانوماده ها را بر پایه نانولوله های پپتوئیدی طراحی نموده اند. پپتوئیدها، پلیمرهایی با خصوصیت های تعریف شده و توالی محور هستند که می توانند خودبه خود در ساختارهایی پایدار و زیست سازگار سازمان پیدا کنند. این ساختارها در چارچوب نانولوله های منظم، امکان حمل مؤثر ترکیبات دارویی را فراهم می کنند. در این طرح، مولکول نیاسینامید به صورت کووالانسی به بدنه پپتوئیدها متصل شده تا هم پایداری بیشتری داشته باشد و هم رهاسازی آن درون سلول ها کنترل شده تر صورت گیرد.
یافته ها نشان میدهد که این نانولوله های حامل نیاسینامید، که با عنوان NAM-PNTs شناخته می شوند، می توانند سطح ATP داخل سلول را بالا برند، بقای سلولی را بهبود بخشند و شدت پاسخ های التهابی بعد از لطمه را کاهش دهند. نکته قابل توجه آن است که حتی یک دوز از این سامانه نیز در چندین مدل پیش بالینی، اثرات قابل اندازه گیری برجا گذاشته است؛ همچون در سلول های میکروگلیا، برش های زنده مغزی و مدلهای نوزاد موش صحرایی. این موفقیت، بخصوص از آن جهت اهمیت دارد که برای اولین بار یک بستر زیست سازگار و متمرکز بر میکروگلیا معرفی می شود که می تواند متابولیسم انرژی سلول های مغزی را در وضعیت لطمه دیده بازتنظیم کند.
در طراحی این نانولوله ها، از یک رویکرد «از پایین به بالا» بهره گرفته شده است؛ به این معنا که اجزای سازنده در سطح مولکولی چنان کنار هم قرار گرفته اند که ساختار نهایی، بشکلی مهندسی شده و دقیق شکل بگیرد. پپتوئیدهای آمفی فیلیک، یعنی مولکول هایی دارای بخش های آب دوست و آب گریز، در این فرایند خودآرایی کرده و لوله هایی منظم و بلورین بوجود آورده اند. سپس نیاسینامید به ستون فقرات این ساختار متصل شده تا دارو درون سامانه تثبیت شود و انتقال آن به بافت هدف با دقت بیشتری انجام پذیرد.
برای ساخت این نانولوله ها، محققان از روش تبلور کنترل شده با تبخیر بهره برده اند. ساختار نهائی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفته و نتایج، وجود معماری ای خیلی منظم و بلورین را تأیید کرده است. افزون بر این، طول نانولوله ها از راه فراصوت دهی تنظیم شده تا جذب سلولی و نفوذ آنها در بافت، بهینه تر شود.
برای ارزیابی ایمنی و کارایی، چندین مدل زیستی به کار گرفته شده است. در قسمت آزمایشگاهی، سلول های میکروگلای BV-۲ در معرض محرومیت از اکسیژن و گلوکز (OGD) قرار گرفتند تا وضعیت لطمه ایسکمیک شبیه سازی شود. در قسمت برون تنی، از برش های کامل نیمکره مغز استفاده شد تا معماری طبیعی بافت حفظ شود. همچنین، برای اعتبارسنجی درون تنی، مدل هیپوکسی-ایسکمی در موش صحرایی نوزاد به کار رفت؛ مدلی که از نظر بالینی، شباهت بیشتری به لطمه های مغزی دوران نوزادی دارد.
بررسی های تکمیلی نشان داد که میکروگلیا، نانولوله ها را به طور عمده از راه فاگوسیتوز مایع فاز و اندوسیتوز میانجی گری شده با کاوئولا به درون خود می برند. همین ویژگی، راه را برای هدف گیری دقیق تر سلول های درگیر در پاسخ التهابی هموار می کند. به بیان دیگر، این سامانه نانویی نه تنها حامل یک پیش ساز حیاتی برای تولید انرژی است، بلکه با طراحی هوشمندانه خود، بطور دقیق تر به سلول هایی می رسد که در فرآیند لطمه مغزی نقش کلیدی دارند.
اهمیت این مطالعه در آن است که نشان میدهد درمان لطمه مغزی الزاماً نباید تنها بر مهار التهاب یا حفاظت عصبی متمرکز باشد، بلکه میتوان از زاویه ای بنیادی تر نیز به مسئله نگریست: بازگرداندن انرژی ازدست رفته سلول ها. اگر سلول های مغزی بتوانند بار دیگر به منابع انرژی دسترسی پیدا کنند، توان ترمیم، بقا و بازیابی عملکرد در آنها افزایش خواهد یافت. از این منظر، مطالعه مورد اشاره تنها یک موفقیت آزمایشگاهی نیست، بلکه می تواند بنیانی برای توسعه نسل جدیدی از درمان های هدفمند در بیماری های عصبیِ وابسته به افت انرژی سلولی باشد.
حرف آخر اینکه پپتوئیدها، پلیمرهایی با ویژگی های تعریف شده و توالی محور هستند که می توانند خودبه خود در ساختارهایی پایدار و زیست سازگار سازمان پیدا کنند. در طراحی این نانولوله ها، از یک رویکرد از پایین به بالا بهره گرفته شده است؛ به این معنا که اجزای سازنده در سطح مولکولی چنان کنار هم قرار گرفته اند که ساختار نهایی، بشکلی مهندسی شده و دقیق شکل بگیرد. پپتوئیدهای آمفی فیلیک، یعنی مولکول هایی دارای بخش های آب دوست و آب گریز، در این فرآیند خودآرایی کرده و لوله هایی منظم و بلورین بوجود آورده اند.
منبع: جاوید شو
این پست جاوید شو را پسندیدید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب