به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، آسیب‌های وارد شده به تاندون-استخوان (TBI)، مانند آسیب رباط صلیبی قدامی و آسیب روتاتور کاف، شایع ترین آسیب‌های بافت نرم هستند. در بیشتر شرایط، بازسازی تاندون/رباط جراحی برای درمان چنین آسیب‌هایی ضروری است. با این حال، تعداد قابل توجهی از موارد شکست خورده است، زیرا بهبود آنتز از طریق تشکیل بافت اسکار به جای بازسازی بافت انتقالی اتفاق می‌افتد. در سال‌های اخیر، پتانسیل درمانی سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) در مطالعات حیوانی و بالینی مانند پاراپلژی مزمن، نارسایی قلبی غیر ایسکمیک و آرتروز زانو به خوبی ثبت شده است. 
بهبود تاندون-استخوان
ساختار فیزیکی درج تاندون-استخوان
سیستم اسکلتی عضلانی از طریق هماهنگی چندین نوع بافت همبند عمل می‌کند. در میان آن‌ها، یک بافت بسیار تخصصی و سازمان یافته، به نام درج تاندون-استخوان، تاندون/رباط را با استخوان ترکیب می‌کند. این محل انتقال پیچیده از استخوان سخت به تاندون/رباط نرم، یک قدرت حمایتی قوی برای تقویت حرکت مفصل فراهم می‌کند. بافت سالم به طور موثر انتقال تدریجی بارهای مکانیکی پیچیده را از طریق ساختار گرادیان خود بین دو بافت متمایز و ناهمگن تسهیل می‌کند: تاندون/رباط و استخوان. TBI ها را می‌توان به دو نوع درج غیر مستقیم و مستقیم تقسیم کرد. به عنوان مثال، رباط جانبی داخلی به موازات استخوان قرار می‌گیرد و از طریق درج‌های غیرمستقیم وارد استخوان تیبیا می‌شود. محل‌های درج غیرمستقیم با اتصال لایه‌های سطحی تاندون/رباط به پریوستوم به متافیز و دیافیز استخوان متصل می‌شوند که توسط رشته‌های کلاژن تخصصی به نام فیبرها پشتیبانی می‌شوند که لنگر بین استخوان و تاندون/رباط ایجاد می‌کنند. در مقابل، درج‌های مستقیم، مانند قرار دادن ACL و RC، با ساختار گرادیان متشکل از چهار لایه مجزا و در عین حال پیوسته به ترتیب از بافت نرم به سخت، به عنوان مثال، تاندون، فیبروغضروف غیر معدنی، فیبروغضروف معدنی شده، وارد استخوان می‌شوند. 
فرآیندهای بهبودی درج تاندون-استخوان
از نظر بافت‌شناسی، محل درج بومی یک ساختار لایه‌ای پیچیده است که عملکرد منحصربه‌فرد آن را تضمین می‌کند، اما هنگامی که اتصالات تاندون به استخوان آسیب می‌بینند، بازسازی ساختارهای آناتومیک دشوار است. بر اساس آزمایش‌های فعلی روی حیوانات، محققان تغییرات زمانی و مورفولوژیکی در TBI را روشن کرده‌اند. در طی بازسازی جراحی، به دلیل اینکه گرافت از طریق تونل‌های استخوانی قرار می گیرد و کشیده می‌شود، بافت انتقالی درج مستقیم بومی بازسازی نمی‌شود. در عوض، پیوند با تشکیل بافت اسکار فیبروواسکولار در سطح مشترک پیوند-تونل بهبود می‌یابد. بافت فیبروواسکولار در ابتدا به هم ریخته است. متعاقبا، تشکیل الیاف عمود بر هم شبیه الیاف یک درج غیرمستقیم 3 تا 4 هفته پس از قرار دادن پیوند آغاز می‌شود. در پایان، رشد تدریجی استخوان در این بافت رابط، 1 سال پس از عمل، استحکام پیوند را افزایش می‌دهد و پیوند را در استخوان اطراف ادغام می‌کند. 
درمان‌های بیولوژیکی کنونی برای ترویج بهبود تاندون-استخوان
اکثر موارد پارگی تاندون/رباط و آسیب‌های اندز نیاز به مداخلات جراحی دارند. با این حال، استئواینتگراسیون ناکافی پس از بازسازی جراحی یکی از دلایل اصلی است که منجر به نتایج بالینی رضایت بخش می‌شود. در طول دهه گذشته، محققان درمان‌های بیولوژیکی را برای تسریع و ارتقای بهبودی تاندون-استخوان در مطالعات علوم پایه ارتوپدی به دقت مورد مطالعه قرار داده‌اند. در سال‌های اخیر، با استفاده از فاکتورهای رشد/سیتوکین‌ها، پلاسمای غنی از پلاکت، درمان‌های فیزیکی، درمان‌های مبتنی بر سلول، مهندسی بافت، و طیف وسیعی از رویکردهای تحویل و القاء به طور پررونقی اعمال و توسعه یافته است.
سکرتوم / محیط شرطی شده (CM)
Secretome یا CM، محیطی که در آن سلول‌های بنیادی کشت می‌شوند، حاوی مولکول‌های فعال زیستی مختلفی است که توسط سلول‌های زنده ترشح می‌شوند. هنگامی که ریزمحیط محلی تغییر می‌کند، سلول‌های بنیادی مزانشیمی سکرتوم یا CM را در محیط کشت آزاد می‌کنند. ترشحات سلول‌های بنیادی مزانشیمی یا CM از پروتئین‌های محلول، لیپیدها، اسید نوکلئیک، وزیکول‌های خارج سلولی و سیتوکین‌ها/عوامل رشد فراوان، مانند فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF)، فاکتور رشد مشتق از پلاکت (PDGF)، TGF و فاکتور رشد اپیدرمی را شامل می‌شود.
اگزوزوم‌ها
اگزوزوم‌ها دسته‌ای از وزیکول‌های خارج سلولی با قطری در حدود 30 تا 150 نانومتر هستند. اگزوزوم‌ها ذراتی با اندازه نانو با یک لایه لیپیدی و ساختار غشایی هستند که به طور طبیعی توسط انواع مختلف سلول تحت شرایط فیزیولوژیکی و پاتولوژیک توسط اگزوسیتوز سیتوزولی آزاد می‌شوند. تشکیل اگزوزوم‌ها را می‌توان به سه مرحله مختلف تقسیم کرد. مرحله 1 زمانی است که غشای محدود کننده سلول برای تشکیل اندوزوم‌های اولیه و سپس به تدریج آندوزوم‌های دیررس را تشکیل می‌دهد. مرحله 2 شامل جوانه زدن غشاهای اندوزومی دیررس به سمت داخل است که یک جسم چند وزیکولی (MVB) را تشکیل می‌دهند. مرحله 3 شامل ادغام یک MVB با غشای پلاسمایی است که به آزاد شدن محتویات اندوزومی دیررس، یعنی وزیکول‌های داخل مجرای (ILVs) با اطلاعات گوناگون در فضای خارج سلولی برای تشکیل اگزوزوم‌ها کمک می‌کند.
پیشرفت فعلی در کاربرد اگزوزوم ها در آسیب های TBI
اگزوزوم‌ها به عنوان نانوحامل برای سیستم دارورسانی
اگزوزوم‌ها می‌توانند توسط انواع مختلفی از سلول‌ها ترشح شوند، توسط سیستم گردش خون در سراسر بدن حرکت کنند و به طور طبیعی از موانع بیولوژیکی و سایر بافت‌ها عبور کنند، که نقش مهمی در ارتباطات بین سلولی با ارائه miRNA ها، mRNA ها، پروتئین‌ها و سایر مواد فعال زیستی ایفا می‌کنند. در حال حاضر، حمل بار بومی اگزوزوم‌ها به عنوان حامل‌های دارورسانی مختلف برای درمان بیماری توسعه یافته است، که دارای مزایای عدم سمیت سلولی، ایمنی زایی کم، پایداری بالا در گردش خون و زیست سازگاری خوب در مقایسه با درمان‌های مبتنی بر سلول است. توابع هدف‌گیری سلولی اگزوزوم‌ها نقش آن‌ها را به‌عنوان نانوسکوهای انتقال دارو تقویت می‌کند. 
اگزوزوم‌ها با بیومواد به عنوان درمان ترکیب می‌شوند
MSC-exos را می‌توان به طور مستقیم، به تنهایی یا در ترکیب با بیومواد برای تسهیل هدف گیری و اثربخشی درمانی استفاده کرد. به طور معمول، کاربرد اگزوزوم‌ها شامل تزریق مستقیم محلول آبی اگزوزوم به سیستم گردش خون یا حفره‌های بدن برای افزایش ترمیم بافت است. با این حال، ممکن است تزریق مستقیم اگزوزوم‌ها به ناحیه آسیب‌دیده امکان‌پذیر نباشد، زیرا اگزوزوم‌های آزاد در یک محلول آبی به سختی در ناحیه مورد نظر نگهداری می‌شوند، و در نتیجه خارج می‌شوند یا تحت پاکسازی سریع قرار می‌گیرند، که باعث می‌شود اگزوزوم‌ها قادر به اعمال خود نباشند. تحقیقات نشان داده است که اگزوزوم‌ها و بیومواد را می‌توان برای ارتقای اثربخشی ترکیب کرد. در حال حاضر، متداول‌ترین بیومواد مورد استفاده عبارتند از: ایمپلنت‌های تجزیه‌پذیر، مواد مشتق از بافت و فاکتورهای رشد دانست. 
مکانیسم‌های MSC-exos در بهبود تاندون-استخوان
ترمیم تاندون-استخوان به دلایل مختلف یک فرآیند پیچیده ترمیم و التیام است. اول، ناحیه فیبروغضروف دارای آواسکولاریته نسبی در محل آسیب است که منجر به کندی یا عدم اتصال TBI می‌شود. ثانیاً، هنگامی که این ساختار آسیب می‌بیند، با التیام جراحت، بافت اسکار فیبروواسکولار به طور کلی در TBI شکل می‌گیرد، نه از طریق بازسازی محل اتصال فیبروغضروف، که منجر به خواص بیومکانیکی ضعیف می‌شود. سوم، استئواینتگراسیون معمولاً به آرامی بهبود می‌یابد، که منجر به اختلال در قدرت کشش و سفتی TBI می‌شود. تحقیقات اخیر مزایای درمانی بالقوه استفاده از MSC-exos را برای آسیب‌های TBI نشان داده است. درک بهتر مکانیسم‌های زیربنایی اقدامات MSC-exos در ارتقاء بهبود تاندون-استخوان، توسعه MSC-exos را به عنوان یک استراتژی درمانی جدید برای درمان آسیب‌های TBI تسهیل می‌کند. 
تنظیم پلاریزاسیون ماکروفاژها
هنگامی که پیوند به داخل تونل‌های استخوانی پیوند زده می‌شود، اولین پاسخ سلولی تجمع سلول‌های التهابی مختلف است. به طور خاص، ماکروفاژها در فصل مشترک پیوند-تونل به کار گرفته می‌شوند. تعداد فزاینده‌ای از مطالعات نشان داده‌اند که ماکروفاژها نقش کلیدی در شروع و پیشرفت آسیب‌های TBI دارند. تعداد بیش از حد ماکروفاژها یا پلاریزاسیون M1 می‌تواند آپوپتوز سلولی را افزایش دهد، تکثیر سلولی را کاهش داده و فیبروبلاست‌ها را وادار به ترشح بیش از حد ماتریکس خارج سلولی کند که منجر به فیبروز پری انتینوس و تشکیل بافت اسکار می‌شود.
تنظیم رگ زایی
تاندون‌ها معمولاً در مقایسه با عضلات، به ویژه در TBI، عروق محدودی دارند. پس از آسیب TBI، عروق ضعیف در محل اتصال تاندون-استخوان باعث کاهش در دسترس بودن اکسیژن، فاکتورهای رشد و سایر مواد مغذی ضروری برای ترمیم تاندون-استخوان می‌شود که منجر به خواص بیومکانیکی ضعیف می‌شود و در نهایت بر بهبود تاندون-استخوان تأثیر می‌گذارد. تعداد فزاینده‌ای از مطالعات نشان داده‌اند که نئوواسکولاریزاسیون برای بهبود تاندون-استخوان بسیار مهم است. در سال‌های اخیر، MSC-exos برای بهبود ترمیم تاندون-استخوان گزارش شده است، اما تنها چند مطالعه اثرات اگزوزوم‌ها بر بهبود تاندون-استخوان مرتبط با بهبود رگ‌زایی را بررسی کرده‌اند. 
تنظیم متابولیسم استخوان
متابولیسم استخوان به شدت توسط تعادل تشکیل استخوان به واسطه استئوبلاست‌ها و تحلیل استخوان به واسطه استئوکلاست‌ها تنظیم می‌شود. افزایش فعالیت استئوکلاستیک و کاهش فعالیت استخوان زایی نقش مهمی در آسیب‌های TBI ایفا می‌کند که منجر به شکست تاندون-استخوان پس از جراحی می‌شود. تشکیل استخوان یک فرآیند بسیار تنظیم شده است که شامل تمایز مستقیم BMSC به استئوبلاست در بازسازی استخوان در ارگانیسم زنده است. فاکتور رونویسی مربوط به Runt-2 (RUNX2) و Osterix (Osx یا Sp7)، فاکتورهای رونویسی اختصاصی استئوبلاست، برای تمایز استئوبلاست ضروری هستند و بسیاری از بیان ژن‌های مرتبط با استخوان را تنظیم می‌کنند. اگزوزوم‌ها در آسیب TBI می‌توانند با افزایش بیان فاکتورهای رونویسی RUNX2 و Osx بر تکثیر، مهاجرت و تمایز استئوبلاست تأثیر بگذارند. 
چالش‌ها و چشم اندازهای آینده
در پزشکی بازساختی، درمان با سلول‌های بنیادی یک استراتژی موثر برای ترمیم و بازسازی بافت است. در سال‌های اخیر، تعداد فزاینده‌ای از مطالعات نشان داده‌اند که اثرات مفید درمان با سلول‌های بنیادی توسط اگزوزوم‌هایی که توسط عملکرد پاراکرین سلول‌های بنیادی مزانشیمی ترشح می‌شوند، واسطه می‌شوند، که یک درمان بالقوه جدید بدون سلول را برای افزایش ترمیم تاندون-استخوان ارائه می‌دهند. با تحقیقات بیشتر، مشخص شد که MSC-exos ممکن است پلاریزاسیون ماکروفاژها را تنظیم کند، رگ زایی را ترویج، از طرفی استخوان سازی را تقویت کرده و استئولیز تونل را سرکوب کند. این یافته‌ها ممکن است جهت‌های تحقیقاتی نوظهوری را برای درمان آسیب‌های TBI ارائه دهد. 
پایان مطلب/.