به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول­‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) را می­توان در دندان­‌های پستانداران شناسایی کرد. در حال حاضر، سلول­‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از دندان (DMSCs) به یک اصطلاح جمعی برای تمام سلول­‌های بنیادی مزانشیمی جدا شده از پالپ دندان، رباط پریودنتال، فولیکول دندان، پاپیلای آپیکال و حتی لثه تبدیل شده است. این DMSCها دارای پتانسیل چند‌توانی مشابه سلول­‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان هستند، از جمله تمایز به سلول­‌هایی که ویژگی­‌های ادونتوبلاست‌­ها، سمنتوبلاست‌­ها، استئوبلاست‌­ها، کندروسیت‌­ها، میوسیت‌­ها، سلول­‌های اپیتلیال، سلول­‌های عصبی، سلول­‌های کبدی و سلول­‌های چربی را دارند. علاوه بر این، DMSCها عملکردهای تعدیل کننده ایمنی قوی دارند که آن­ها را قادر می­سازد ریزمحیط ایمنی اطراف را تنظیم کنند. این ویژگی­‌ها DMSC ها را قادر می­سازد تا رویکردی امیدوارکننده در ترمیم آسیب، بازسازی بافت و درمان بیماری­‌های مختلف داشته باشند.

یافته ­های جدید

بر اساس مطالعه اخیر منتشر شده در Frontiers in Cell and Developmental Biology، سلول‌­های بنیادی مزانشیمی مشتق از دندان (DMSCs) برای انواع کاربردهای بالینی امکان پذیر هستند. این بررسی جدیدترین پیشرفت‌ها در عملکردها و کاربردهای DMSCها را تشریح می‌کند و روشن می‌کند که چگونه این پیشرفت‌ها مسیر را برای درمان‌های مبتنی بر DMSC هموار می‌کنند.

DMSC ها سلول­‌های کلونوژنیک هستند و دارای پتانسیل­‌های تمایز متعددی هستند که به عنوان یک منبع سلولی مناسب برای مهندسی بافت دندان و بازسازی تصور می­شود. در واقع، DMSCها در بازسازی بافت­‌های مینا، عاج و پالپ اهمیت زیادی دارند.

کاربردهای موجود

سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از دندان از چندین زیرجمعیت مجزا تشکیل شده‌اند، از جمله، DPSCs، SHEDs، PDLSCs، DFSCs، SCAPs و GMSCs، با پتانسیل تمایز چند جهته و همچنین عملکردهای تعدیل‌کننده ایمنی. علاوه بر این، هر زیرجمعیت از DMSCها از نظر خواص بیولوژیکی معادل نیستند. بدینوسیله، تا آنجایی که دانش موجود رسیده است، به طور کامل چند توانی DMSCها، از جمله تمایز ادنتوژنیک، سیمان‌زایی، استخوان‌زایی، غضروفی، میوژنیک، نوروژنیک، رگ‌زایی، کبدی و چربی‌زایی بررسی شده است. با این حال، مطالعات متعددی در مورد تمایز DMSCها در شرایط آزمایشگاهی در حضور محیط‌های کشت القایی مختلف، صرف نظر از منشاء خاص، محیط طبیعی و رفتارهای واقعی DMSCها در داخل بدن انجام شده است.

بازسازی نقایص استخوانی

با توجه به توانایی برجسته تمایز استخوانی، DMSCها به طور گسترده ای برای ترمیم نقایص استخوانی در ترکیب با انواع مختلف داربست استفاده می شوند. اخیراً، یک گروه تحقیقاتی اثربخشی بازسازی استخوان را با استفاده از GMSCهای از پیش تمایز یافته همراه با داربست هیدروژلی خود مونتاژ شده برای ترمیم نقص استخوان آلوئولی فک بالا در اندازه بحرانی در مدل موش ارزیابی کردند. در 4 و 8 هفته پس از جراحی، آن­ها افزایش قابل توجهی در بازسازی استخوان در مقایسه با گروه شاهد مشاهده کردند.

بازسازی دندان

همانطور که ذکر شد، DMSC ها سلول های کلونوژن هستند و دارای پتانسیل­‌های تمایز متعددی هستند که به عنوان یک منبع سلولی مناسب برای مهندسی بافت دندان و بازسازی تصور می شود. در واقع، DMSC ها در بازسازی بافت­‌های مینا، عاج و پالپ اهمیت زیادی دارند. پیوند DPSCs در محل با فاکتور تحریک کننده کلونی گرانولوسیت (G-CSF) قبلاً ثابت شده است که منجر به بازسازی موفق بافت پالپ عروقی در دندان‌های سگ می‌شود. حجم مشخص‌تری از بافت پالپ‌ مانند دندان با تراکم مویرگی بالاتر را می‌توان از طریق یک فرآیند مشابه در شرایط آزمایشگاهی با bFGF و G-CSF به دست آورد. محققان همچنین بازسازی موفقیت آمیز بافت پالپ مانند عروقی را در مدل پیوند ریشه نابجا گزارش کرده اند. 

درمان پریودنتیت

تاکنون، درمان مبتنی بر DMSC به یکی از امیدوارکننده‌ترین رویکردها برای بازسازی بافت پریودنتال تبدیل شده است. رباط پریودنتال جزء اصلی پریودنتیوم است که سطح ریشه دندان و استخوان آلوئول را به هم متصل می‌کند. از جمعیت های سلولی ناهمگن تشکیل شده است که شامل فیبروبلاست­ها، سلول­های بنیادی مزانشیمی تمایز نیافته، و سلول­‌های اپیتلیال مانند بقیه سلول­های اپیتلیال مالاسز می‌باشد. PDLSCها را می‌توان از بافت‌های رباط پریودنتال بزرگسالان با توانایی تولید استخوان آلوئولی، رباط پریودنتال، و سیمان و همچنین پتانسیل خود نوسازی جدا کرد. 

ترمیم آسیب غضروف

اخیرا، گزارش شده است که داربست­‌های هیدروژلی حساس به حرارت در مقیاس نانو حامل DPSC های انسانی می­‌توانند تشکیل غضروف را هم در شرایط آزمایشگاهی و هم در داخل بدن افزایش دهند. علاوه بر این، وضعیت ذخیره MSCها در مهندسی بافت اهمیت دارد. محققان دریافتند که انجماد طولانی مدت در 95% FBS با 5% DMSO می‌تواند ظرفیت غضروفی و همچنین توانایی تشکیل کلونی سلول‌­های بنیادی مزانشیمی را حفظ کند.

بهبود زخم

فرآیند بهبود زخم شامل تعامل انواع مختلف سلول از جمله سلول­‌های اندوتلیال، پلاکت­ها، سلول­های التهابی و فیبروبلاست­‌ها و غیره است. این سلول ها VEGF، bFGF، PDGF، TGF-β، فاکتور رشد جفتی (PlGF) و بازدارنده بافت را ترشح می­‌کنند. متالوپروتئیناز 2 (TIMP-2) و همچنین سایر عوامل برای تنظیم روند بهبود و تعدیل اجزای ماتریکس خارج سلولی مورد نیاز است. محققان نشان دادند که SHED های تحت درمان با bFGF می­‌توانند به طور قابل توجهی پوشش فیبریل کلاژن را در زخم­‌ها افزایش دهند و در نتیجه روند بهبودی را تقویت کنند. علاوه بر این، بهبود زخم که توسط DMSCها تسهیل می‌شود، صرفاً به تکثیر فیبروبلاستیک و یا تجمع کلاژن محدود نمی‌شود.

ترمیم یا بازسازی بافت عصبی

سلول­‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از دندان می‌­توانند به عنوان منبعی ایده آل برای ترمیم و بازسازی بافت عصبی استفاده شوند. همه انواع DMSCها می‌­توانند BDNF، GDNF، فاکتور رشد عصبی (NGF)، NT-3، آنژیوپویتین 1 (ANGPT1) و VEGF را بیان کنند و با اعمال اثرات پاراکرین در ترمیم عصبی شرکت کنند. علاوه بر این، سطح بیان نشانگرهای فوق الذکر به دنبال القای عصبی به شدت افزایش م‌ی­یابد. DMSC ها بازسازی آکسون را از طریق عملکردهای نوروتروفیک خود تقویت می­‌کنند، که می‌تواند سرعت رشد سلول های شوان را افزایش داده و رگزایی را تقویت کند. چندین مطالعه گزارش کرده اند که BDNF نقش مهمی در رشد نوریت و هدف گیری آکسون ایفا می­‌کند که توسط DMSCs تنظیم می­‌شود.

درمان بیماری‌­های قلبی عروقی

اخیراً، پیشرفت‌ها در درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی برای درمان سکته مغزی مورد بررسی قرار گرفته است. در یک کارآزمایی بالینی، پیوند BMSCهای اتولوگ با انفوزیون داخل وریدی ثابت شده است که یک درمان عملی و بی خطر است که می­‌تواند بهبود عملکردی را در بیماران مبتلا به انفارکتوس شدید مغزی بهبود بخشد. در مورد DMSC ها، تحویل سیستمیک DPSC ها پس از خونرسانی مجدد می‌­تواند آسیب مغزی ایسکمیک را کاهش دهد و بهبود عملکردی را در مدل موش بهبود بخشد. پیوند DPSC به طور قابل توجهی باعث کاهش فعال شدن میکروگلیال و بیان سیتوکین­های پیش التهابی پس از خونرسانی مجدد شد. 

درمان بیماری‌های خود ایمنی

GMSCها رشد اتوآنتی بادی‌ها و پروتئینوری را محدود می‌کنند که با مهار مستقیم فعال‌سازی، تکثیر و تمایز سلول‌های B، فرکانس سلول‌های B پلاسما و امتیاز هیستوپاتولوژیک نفریت لوپوس را کاهش می‌دهد. نقش سرکوب کننده سیستم ایمنی محیط شرطی شده مشتق از PDLSC و اگزوزوم ها ممکن است تا حدی به وجود عوامل تعدیل کننده ایمنی محلول، غیرفعال سازی التهابی NALP3 و در نتیجه منجر به کاهش MS (مالتیپل اسکلروز) شود.

درمان بیماری های کبدی

DMSC ها پتانسیل تمایز به سلول­‌های شبه هپاتوسیت را دارند. برای کاربردهای درمانی، گزارش شده است که سلول­‌های شبه هپاتوسیتی مشتق از SHED برای همه نشانگرهای کبدی بررسی شده مثبت بوده است. علاوه بر این، پیوند سلول­‌های کبدی مشتق شده از SHED، فیبروز کبد را از بین برد و ساختار کبد را در موش ترمیم کرد.

درمان بیماری های ادراری

بازسازی SMC یک مرحله ضروری در مهندسی بافت مثانه است. در یک مدل موش از بی اختیاری استرسی ادرار با ترانسکتاسیون عصب پودندال، DPSCهای انسانی در اسفنکتر خارجی مجرای ادرار پیوند زده شدند که ضخامت آن عمدتاً 4 هفته بعد بهبود یافت. DPSCهای متعهد به دودمان میوژنیک در داخل بدن، تشکیل عروق خونی را ترویج کردند و منجر به بهبود قابل‌توجهی از کنترل ادرار شدند.

پایان مطلب/

لینک منابع:

1.    https://medicaldialogues.in/dentistry/news/dental-derived-mesenchymal-stem-cells-useful-for-variety-of-clinical-applications-study-86722
2.    Li B, Ouchi T, Cao Y, Zhao Z, Men Y. Dental-Derived Mesenchymal Stem Cells: State of the Art. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2021;9.
3.    Abdal-Wahab M., Abdel Ghaffar K. A., Ezzatt O. M., Hassan A. A. A., El Ansary M. M. S., Gamal A. Y. (2020). Regenerative potential of cultured gingival fibroblasts in treatment of periodontal intrabony defects (randomized clinical and biochemical trial). J. Periodontal Res. 55 441–452. 10.1111/jre.12728
4.    Andrukhov O., Behm C., Blufstein A., Rausch-Fan X. (2019). Immunomodulatory properties of dental tissue-derived mesenchymal stem cells: implication in disease and tissue regeneration. World J. Stem Cells 11 604–617. 10.4252/wjsc.v11.i9.604