به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، استرس اکسیداتیو (OS) زمانی اتفاق می‌افتد که تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) توسط سیستم دفاعی آنتی‌اکسیدانی بدن متعادل نشود. سیستم عامل می‌تواند به شدت بر سلامت و عملکرد سلولی تأثیر بگذارد. ROS می‌تواند تأثیر منفی عمیقی بر سلول‌هایی داشته باشد که تحت یک فرآیند تکثیر یا تمایز از پیش تعیین شده و تنظیم‌شده با زمان قرار می‌گیرند، مانند سلول‌های بنیادی پری ناتال. با توجه به استفاده گسترده از این سلول‌های بنیادی مقاوم به ایمنی در پزشکی احیا کننده، کاهش OS برای جلوگیری از از دست دادن عملکرد آن‌ها و افزایش کاربرد آن‌ها در زمینه پزشکی بازساختی مهم است. این هدف را می‌توان از طریق راهبردهای مختلفی مانند استفاده از آنتی اکسیدان‌ها و سایر ترکیباتی که می‌توانند به طور غیرمستقیم سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی را با افزایش مسیرهای پاسخ استرس سلولی، از جمله اتوفاژی و عملکرد میتوکندری، تعدیل کنند و در نتیجه سطح ROS را کاهش دهند، به دست آورد. 

پزشکی احیا کننده و سلول‌های پری ناتال
پزشکی بازساختی یک رشته امیدوارکننده است که طیف وسیعی از درمان‌های بالقوه را برای بیماری‌ها و شرایط مختلف، مانند بیماری‌های قلبی عروقی، دیابت، اختلالات عصبی، آسیب‌های ارتوپدی و سرطان ارائه می‌دهد. یکی از اصول کلیدی اتخاذ شده در پزشکی بازساختی، استفاده از سلول‌های بنیادی برای جایگزینی بافت‌های آسیب دیده است. این به دلیل توانایی سلول‌های بنیادی برای تکثیر و تمایز است. با این حال، محدودیت‌هایی در ارتباط با استفاده از سلول‌های بنیادی وجود دارد، از جمله خطر تشکیل تومور، واکنش‌پذیری ایمنی، و بحث‌های اخلاقی. در سال‌های اخیر، علاقه فزاینده‌ای به یافتن منابع جدیدی از سلول‌هایی که می‌توانند در پزشکی احیاکننده به کار گرفته شوند، شده است. در میان منابع مختلف سلولی، سلول‌های پری ناتال بیشترین توجه را به خود جلب کرده‌اند. سلول‌های پری ناتال نیز به دلیل توانایی قابل توجه آن‌ها در تمایز به انواع سلول‌ها، از جمله استخوان، غضروف، ماهیچه و سلول‌های عصبی، ابزاری جذاب برای کاربردهای پزشکی احیا کننده محسوب می‌شوند. این توانایی آن‌ها را به ابزاری ارزشمند برای مهندسی بافت و پزشکی بازساختی تبدیل می‌کند، زیرا می‌توان از آن‌ها برای ترمیم یا جایگزینی بافت‌های آسیب‌دیده یا بیمار استفاده کرد.

استرس اکسیداتیو و سلول‌های پری ناتال
تقاضای انرژی بالا توسط ساختارهای جنین جفتی باعث افزایش فیزیولوژیکی در سرعت متابولیک و فعالیت میتوکندری می‌شود که باعث تولید ROS می‌شود و در نتیجه منجر به افزایش سطح OS و التهاب استریل می‌شود. فعال سازی پاسخ التهابی داخل رحمی ناشی از OS برای ترویج زایمان و زایمان ضروری است. این رویدادها معمولاً با فعال شدن سیستم‌های ردوکس آنتی‌اکسیدانی و ضدالتهابی خنثی می‌شوند. اختلال عملکرد این مکانیسم‌های تنظیمی باعث عدم تعادل در وضعیت ردوکس می‌شود که عواقبی برای ساختار جفت و جمعیت سلولی پری ناتال دارد. سیستم عامل اصلی چندین بیماری پاتولوژیک مرتبط با بارداری و زایمان، از جمله زایمان زودرس خود به خودی (PTB) و پارگی زودرس پرده‌های قبل از زایمان (pPROM) است که عوارض جانبی نیز بر رشد و رشد جنین تأثیر می‌گذارد. این یک واقعیت است که احتمال شروع pPROM و PTB پس از قرار گرفتن در معرض سیگار کشیدن، در طول عفونت، و همچنین در شرایط تغذیه نامناسب یا چاقی افزایش می‌یابد که همگی با اختلال در تنظیم تعادل ROS مرتبط هستند.

  آنتی اکسیدان برای سلول‌های پری ناتال
سیستم‌های آنتی اکسیدانی نقش اساسی در تنظیم هموستاز و ROS دارند و از طریق مسیرهای مختلف عمل می‌کنند. ظرفیت آنتی اکسیدانی بر اساس سه مکانیسم اصلی است: انتقال اتم هیدروژن، انتقال تک الکترون و کیلاسیون فلز. برخی از مولکول‌ها دارای خواص آنتی اکسیدانی مستقیم هستند، در حالی که برخی دیگر اثرات آنتی اکسیدانی خود را به طور غیر مستقیم اعمال می‌کنند. آنتی اکسیدان‌های مستقیم می‌توانند به طور مستقیم رادیکال‌های آزاد و اکسیدان‌ها را از طریق مکانیسم‌هایی مانند اهدای الکترون خنثی کنند. آن‌ها با حذف مستقیم ROS و قطع واکنش‌های اکسیداسیون رادیکال عمل می‌کنند. از سوی دیگر، آنتی اکسیدان‌های غیرمستقیم، اثرات آنتی اکسیدانی خود را با فعال کردن مکانیسم‌های دفاعی سلولی یا تعدیل مسیرهای سیگنالینگ اعمال می‌کنند. آن‌ها ممکن است فعالیت آنزیم آنتی اکسیدانی درون زا را افزایش دهند یا بیان ژن‌های محافظ سلولی را تقویت کنند. ترکیباتی مانند سولفورافان، کورکومین و رسوراترول در این دسته قرار می‌گیرند زیرا مسیر Nrf2 را فعال می‌کنند که منجر به افزایش تولید آنزیم‌های آنتی اکسیدانی و پروتئین‌های محافظ سلولی می‌شود.

آنتی اکسیدان برای انجماد
انجماد یک تکنیک اساسی در پزشکی بازساختی است زیرا اجازه می‌دهد تا سلول‌ها برای مدت طولانی در دمای پایین حفظ شوند و بقای سلول‌های بنیادی را برای پیوند تضمین می‌کند. در طول انجماد، نشان داده شده است که OS ممکن است رخ دهد و منجر به آسیب به لیپیدها، پروتئین ها و DNA شود. به منظور بهبود کارایی انجماد، ترکیبات آنتی اکسیدانی مختلفی به عنوان راه‌هایی برای افزایش مقاومت سلول‌ها در برابر تنش حرارتی مورد مطالعه قرار گرفته است. در میان این ترکیبات، نشان داده شده است که NAC، به لطف قدرت آنتی اکسیدانی خود، همچنین قادر به کاهش آسیب ناشی از انجماد است.

مکمل آنتی اکسیدانی برای کشت سلول‌های بنیادی
کنترل سیستم عامل به ویژه برای حفظ خواص سلول‌های بنیادی در طی کشت آزمایشگاهی مهم است، که پیش نیاز مهمی برای ترجمه آن‌ها به برنامه های سلول درمانی است. چندین مطالعه نشان داده‌اند که گسترش ex vivo سلول‌های بنیادی مزانشیمی با بی ثباتی ژنومی بالا و کاهش توانایی تمایز همراه است. چندین گزارش که با مطالعه چندین منبع MSC به دست آمده است، شواهدی از مزایای مکمل آنتی اکسیدانی برای کشت های MSC ارائه کرده است. به عنوان مثال، مشاهده شده است که کشت سلول‌های بنیادی مزانشیمی جدا شده از مغز استخوان (BM-MSCs) در غلظت کم O2 (2%) یا در حضور مکمل NAC، تکثیر سلولی و پایداری ژنومی را در مقایسه با شرایط نرموکسیک افزایش می‌دهد. افزایش توانایی تمایز استخوان زایی و چربی در سلول‌های بنیادی مزانشیمی که در حضور اسید اسکوربیک 2-فسفات (AAP) کشت شده بودند مشاهده شد. نتایج مشابهی نیز در سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی (AD-SCs) و سلول‌های بنیادی خونساز (HSCs) مشاهده شد.

سلول‌های بنیادی مزانشیمی
از آنجایی که بسیاری از سلول‌های پری ناتال دارای فنوتیپ MSC مانند و ویژگی‌های درمانی امیدوارکننده هستند، مطالعات متعددی بر اساس مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی برای افزایش خواص ساقه وجود دارد. در AF-MSCها، درمان با سلنیوم و فاکتور رشد فیبروبلاست پایه (bFGF) تجمع ROS را کاهش داد و چند توانی MSC را حفظ کرد. علاوه بر این، ثابت شده است که محیط شرطی شده AF-MSCهای درمان شده در بهبود تکثیر و مهاجرت فیبروبلاست ها مؤثرتر است. سلول‌های بنیادی مزانشیمی AF-MSC همچنین توانایی تمایز غضروفی را در هنگام کشت در حضور سزامین نشان دادند. سزامین به عنوان یک ترکیب آنتی اکسیدانی درگیر در تحریک لیپوژنز و تعدیل ترکیب لیپیدی شناخته شده است.
تعادل سیستم عامل و تنظیم ROS در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی از جمله بارداری، پیری و پاسخ ایمنی ضروری است. کنترل تولید ROS به ویژه در رویکردهای سلول درمانی مهم است زیرا سلول‌های بنیادی، که عمدتاً در این کاربرد درمانی دخیل هستند، به خصوص به عدم تعادل ROS حساس هستند و در نتیجه باعث اختلال عملکردی سلول‌های ذخیره شده برای اهداف بالینی می‌شود. عدم تعادل در وضعیت ردوکس ناشی از اختلال عملکرد مکانیسم‌های تنظیمی بر ساختارهای جفت و جمعیت های مختلف سلولی پری ناتال تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، قرار گرفتن سلول‌های پری ناتال با ROS، هم در داخل بدن و هم در شرایط آزمایشگاهی، مولکول‌های مرتبط با پیری را فعال می‌کند و منجر به آسیب DNA و شروع فنوتیپ پیری می‌شود. سلول‌های پری ناتال به طور گسترده برای کاربرد سلول درمانی مورد مطالعه قرار می‌گیرند، بنابراین توسعه استراتژی‌های آنتی اکسیدانی، مانند استفاده از محیط‌های کشت مناسب و مکمل سازی با ترکیبات آنتی اکسیدانی در طی کشت in vitro، می‌تواند یک رویکرد مفید برای دستیابی به همراه حفظ سلول‌های عملکردی برای پیوند in vivo باشد. 

پایان مطلب/.